Question

【題目】圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內間距相等的一組等勢面，己知平面b上的電勢為0。一個α粒子（氦核）經過f面時的動能為12eV，從f到b的過程中克服電場力所做的功為6eV。下列說法正確的是（ ）

A. 評面c上的電勢為1V

B. 該α粒子經過平面b時，其電勢能為6eV

C. 該α粒子一定能到達平面a

D. 該α粒子經過平面a時的速率是經過b時的2倍

Answer 1

【答案】C

【解析】

α粒子2個單位的帶正電荷，α粒子從f到b的過程中克服電場力所做的功為6eV，即電場力做負功，所以：；各等勢面之間的電勢差是相等的，所以相鄰的等勢面之間的電勢差：Ucb＝1V；電場線方向向右；b的電勢為0，所以c的電勢為-1V．故A錯誤；b的電勢為0，所以α粒子經過平面b時，其電勢能為0．故B錯誤；相鄰的等勢面之間的電勢差為1V，所以：Ufa=4Ucb=-4V，α粒子從f到a的過程中電場力所做的功為：Wfa=qUfa=2e×（-4V）=-8eV，粒子到達a的動能：Eka=Ekf+Wfa=12eV-8eV=4eV，則粒子垂直于等勢面方向運動時可以到達a。故C正確；α粒子從f到b的過程中克服電場力所做的功為6eV，即電場力做負功-6eV，粒子到達b的動能：Ekb=Ekf+Wfb=12eV-6eV=6eV，同理粒子到達b的動能：Eka= 12eV-8eV=4eV粒子的動能：Ek＝mv2，所以α粒子經過平面a時的速率與經過b時的速率的比值：．故D錯誤。故選C。