Question

【題目】如圖所示，實(shí)線(xiàn)AB為一電子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，虛線(xiàn)為等勢(shì)線(xiàn)且相鄰兩等勢(shì)線(xiàn)間的電勢(shì)差相等、距離相等，電子運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)線(xiàn)φ1上時(shí)，具有動(dòng)能3．0×10﹣20J，它運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)線(xiàn)φ3上時(shí)，具有動(dòng)能1．0×1．0﹣20J．令φ0=0，電子重力不計(jì)，則下列說(shuō)法正確的是

A. 電場(chǎng)方向水平向左

B. 電子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度變小

C. 當(dāng)該電子的電勢(shì)能為4×10﹣21J時(shí)，其動(dòng)能大小為3．6×10﹣20J

D. 電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能為負(fù)值

Answer 1

【答案】C

【解析】試題分析：據(jù)題電子從A到B，動(dòng)能減小，則電勢(shì)能增大，而電子帶負(fù)電，電子在電勢(shì)低處電勢(shì)能大，所以φ1＞φ3，因此電場(chǎng)方向水平向右，故A錯(cuò)誤．相鄰兩等勢(shì)線(xiàn)間的電勢(shì)差相等、距離相等，由公式可知該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，電子所受的電場(chǎng)力不變，加速度不變，故B錯(cuò)誤．電子從等勢(shì)線(xiàn)φ1運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)線(xiàn)φ3時(shí)，動(dòng)能減小2×10﹣20J，由動(dòng)能定理可知電場(chǎng)力做功 W13=﹣2×10﹣20J．由于相鄰等勢(shì)面間電勢(shì)差相等，根據(jù)W=qU可知，電子從等勢(shì)線(xiàn)φ0運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)線(xiàn)φ1時(shí)，電場(chǎng)力做功應(yīng)為W01=﹣1×10﹣20J，動(dòng)能減小了1×10﹣20J，所以電子在φ0處的動(dòng)能為 Ek=4×10﹣20J，因?yàn)?/span>φ0=0，所以Ep=qφ0=0，即電子的總能量為E=Ek+Ep=4×10﹣20J+0J=4×10﹣20J，根據(jù)能量守恒可得當(dāng)該電子的電勢(shì)能為4×10﹣21J時(shí)，其動(dòng)能大小為3．6×10﹣20J，故C正確．令φ0=0，則A點(diǎn)電勢(shì)為負(fù)，由公式Ep=qφ可知電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能為正．故D錯(cuò)誤．所以C正確，ABD錯(cuò)誤。