Question

20．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10eV，飞经等势面C时，电势能为-5eV，飞至等势面B时速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离为5cm，则下列说法正确的是（　　）

• A． 等势面C的电势为-5V
• B． 匀强电场的场强大小为100V/m
• C． 电子再次飞经D势面时，电势能为0
• D． 电子的运动为匀变速直线运动

Answer 1

分析 根据电子在等势面C处的电势能，结合电势能的定义式求出电势的大小．根据动能定理求出DB间的电势差，结合电势差与电场强度的关系求出匀强电场的大小．根据电场力做功得出C到D电势能的变化，从而得出D势面的电势能．

解答 解：A、电子飞经等势面C时的电势能为-5eV，根据E_p=-eφ_C，解得φ_C=5V，故A错误．
B、电子从D到B过程，根据动能定理得：-eU_DB=0-E_kD，解得，U_DB=10V，由于是等差的等势面，则匀强电场的电场强度E=$\frac{{U}_{DB}}{d}=\frac{10}{0.1}V/m=100V/m$，故B正确．
C、电子从C到D，电场力做正功，做功为5eV，则电势能减小5eV，可知电子再次飞经D势面时，电势能为-10eV，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，电子做匀变速直线运动，故D正确．
故选：BD．

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．