Question

20．如图所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面，并且AB=BC=CD，有一个电子垂直经过等势面D时动能为15eV，电子飞经等势面C时电势能为零，飞至等势面A时速度恰好为零，求：
（1）电子飞经C等势面时的动能；
（2）等势面B的电势．

Answer 1

分析 电势能为零，说明C处的电势为零，电子从D到A过程，克服电场力做功，可知电子沿电场线运动，
根据动能定理得B等势面的电势，根据能量守恒可知，电子飞经C等势面时的动能

解答 解：电子飞经等势面C时电势能为零，说明C处的电势为零，电子从D到A过程，克服电场力做功，可知电子沿电场线运动，
根据动能定理得：-eU_DA=0-E_kD，
解得，U_DA=15V，
由于是等差的等势面，则知，B等势面的电势为-5V，
D等势面的电势为5V，在D处电势能为-5eV，在D处的总能量E=15eV-5eV=10eV．
根据能量守恒可知，电子飞经C等势面时的动能E_K=10eV-0=10eV
答：（1）电子飞经C等势面时的动能10eV；
（2）等势面B的电势-5V

点评 解决本题的关键知道等势面与电场线关系，掌握匀强电场的场强公式，以及电场力做功与电势差的关系