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    4．如图所示，AB为两块正对的平行金属板，A板带负电，B板带正电，板间电压为U．一电子从A板上的小孔P处进入电场，在电场力作用下向B板运动．已知电子在小孔P处的初速度为零，U=180V，电子的质量m=0.9×10-30kg，电子的电荷量e=1.6×10-19C，不计电子受到的重力．
    （1）求电子到达金属板B时的速度v；
    （2）若AB两板间的距离d=3cm，求板间电场强度E的大小；
    （3）求电子从P运动到B板的过程中电势能如何变化？变化了多少？

    分析 根据动能定理得出电子到达金属板B时的速度v；
    根据E=$\frac{U}{d}$求出板间电场强度E的大小；
    根据电场力做功与电势能的变化关系求解；

    解答 解：（1）根据动能定理研究一电子从A板上的小孔P处进入电场到达B，有：
    eU=$\frac{1}{2}$mv2-0
    代入数据解得：v=8×106m/s，
    （2）若AB两板间的距离d=3cm=0.03m，
    根据E=$\frac{U}{d}$得板间电场强度为：E=$\frac{180}{0.03}$=6000V/m，
    （3）电子从P运动到B板的过程中，电场力做正功，有：
    W=qU=1.6×10-19×180=2.88×10-17J
    根据电场力做功与电势能的变化关系得电势能减小，减小量为2.88×10-17J．
    答：（1）电子到达金属板B时的速度是8×106m/s；
    （2）若AB两板间的距离d=3cm，板间电场强度E的大小是6000V/m；
    （3）电子从P运动到B板的过程中电势能减小，减小量为2.88×10-17J．

    点评 本题要注意运用公式W=qU求解电势差时，公式U中U、W、q三个量可都代入符号，要注意电荷克服电场力做功，电场力做的是负功．

    练习册系列答案
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    C．若将小磁针移到螺线管左端，小磁针N极将转过180°
    D．若将小磁针移到螺线管正上方，小磁针N极所指方向不变

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    C．物块从A点到C点的运动过程中，能达到的最大动能为3J
    D．物块从A点到C点的运动过程中，物块与弹簧构成的系统机械能守恒

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    （1）请画出干电池的U-I图线．
    （2）由图线可知该干电池的电动势E=1.5V、内电阻r=0.67Ω．
    （3）给同学选用的滑动变阻器标明“10Ω，2.5A”，实验中当记录第1组数据时滑片大约移动了总长度的C
    A．$\frac{1}{4}$长度       B．$\frac{1}{3}$长度       
    C．$\frac{1}{2}$长度       D．$\frac{2}{3}$长度
    （4）改变滑动变阻器阻值，直至电源输出功率达到最大，请在图b上画出电源的最大输出功率对应的区域．

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