Question

4．如图所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子垂直经过等势面D时，动能为40eV，飞经等势面C时，电势能为-20eV，飞至等势面B时动能为20eV，已知相邻等势面间的距离为5cm，则下列说法不正确的是（重力不计）（　　）

• A． 等势面C的电势为20V
• B． 匀强电场的场强大小为200V/m
• C． 电子再次飞经D等势面时，动能为10eV
• D． 电子的运动为匀变速直线运动

Answer 1

分析 电子从D到B过程，根据动能定理求出BD间电势差，即可得到A等势面的电势；由E=$\frac{U}{d}$求解电场强度；根据能量守恒可知，电子再次经过D等势面时，动能为40eV；匀强电场中电子所受的电场力是恒力，电子做匀变速直线运动．

解答 解：A、等势面C的电势为 φ_C=$\frac{{E}_{PC}}{-e}$=$\frac{-20eV}{-e}$=20V，故A正确．
B、电子从B到D过程，根据动能定理得：-eU_DB=E_kB-E_kD，E_kB=20eV，E_kD=40eV，解得 U_DB=20V；
电场强度为 E=$\frac{{U}_{DB}}{d}$=$\frac{20}{0.1}$=200V/m，故B正确．
C、根据能量守恒知电子再次飞经D等势面时，电势能不变，动能不变，动能仍为40eV，故C错误．
D、根据电场线与等势面垂直可知，该电场是匀强电场，电子所受的电场力不变，做匀变速直线运动．故D正确．
本题选不正确的，故选：C．

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．