Question

如圖，abcd是一圓形區(qū)域，處于勻強(qiáng)電場中，并與電場方向平行．大量電子從圓形的中心O，以相同速率v向各個(gè)方向發(fā)射，電子從圓形邊界上的不同點(diǎn)射出，其中到達(dá)a點(diǎn)的電子速度恰好為零，不計(jì)電子的重力，下列判斷正確的是（　�。�

A、在圓形邊界上c點(diǎn)電勢(shì)最高

B、到達(dá)c點(diǎn)的電子電勢(shì)能最小，速率是2v

C、到達(dá)b、d兩點(diǎn)的電子電勢(shì)能相等，速率均是v

D、到達(dá)b、d兩點(diǎn)的電子電勢(shì)能可能不相等

Answer 1

分析：根據(jù)勻強(qiáng)電場，結(jié)合到達(dá)a點(diǎn)的電子速度恰好為零，因而可確定電勢(shì)能變化的最大值，從而可確定電勢(shì)高低．

解答：解：由于勻強(qiáng)電場，以相同速率v向各個(gè)方向發(fā)射，到達(dá)a點(diǎn)的電子速度恰好為零，則電場力做負(fù)功，導(dǎo)致動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱?shì)能．
A、由題意可知，電場線的方向由c指向a，因此a點(diǎn)的電勢(shì)最低，而c點(diǎn)的電勢(shì)最高．故A正確；
B、根據(jù)動(dòng)能定理，O點(diǎn)到達(dá)a點(diǎn)電場力做功為-

1

2

mv2，而O點(diǎn)到達(dá)c點(diǎn)電場力做功為

1

2

mv2，因此到達(dá)c點(diǎn)的電子電勢(shì)能最小，速率是

2

v，故B錯(cuò)誤；
C、由題意可知，電子到達(dá)b、d兩點(diǎn)過程中電場力不做功，所以它們的電子電勢(shì)能相等，速率均為v，故C正確，D錯(cuò)誤；
故選AC

點(diǎn)評(píng)：考查在勻強(qiáng)電場中，電場力做功與電勢(shì)能的變化關(guān)系，及依據(jù)電場線的方向來確定電勢(shì)高低，注意同一點(diǎn)不同電荷的電勢(shì)能不同．