FANPHYSICS · NOTEBOOKLM 讲义

例10:等距等势面与电子

章节:电势、电势差与等势面 · 资料编号:electric_potential_lesson78_course_10_equal_potential_planes

题目

匀强电场中等距等势面依次为 d、c、b、a。电子经过 d 时动能20eV,经过 c 时电势能-10eV,到 b 时速度为零。判断不正确项。

选项

  1. A. a 的电势为 -20V
  2. B. 场强大小为 200V/m
  3. C. 电子经过 a 时电势能为 10eV
  4. D. 电子动能为26eV时,电势能为-26eV

学习定位

电场强度与电势能

题族:匀强电场与电势差

母题L2难度 3/5

训练能力:电势高低判断、电场力功与能量关系

前置知识:电场强度、功与能量

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核心知识点

电势电势差等势面等距等势面与电子

参考答案

A

分步解析

1. 条件提取

用总能量守恒和等距等势面的等电势差关系,先求相邻电势差,再逐项判断。

2. 对应公式

\[E_k+E_p=\text{常量},\qquad E=\frac{|\Delta\varphi|}{\Delta x}\]

3. 推导过程

设相邻等势面电势差为 Δφ。联立 d、c、b 三个状态得 Δφ=-10V,总能量为0。于是 φa=-10V而非-20V,场强为200V/m,a 点电子电势能10eV,且任意时刻 Ep=-Ek。本题原卷虽标为多选,但按题干“不正确的是”逐项核算后只有 A 不正确。

4. 结论

答案为 **A**。

变式练习

进阶近似题:同考点迁移

保持“等距等势面与电子”的核心考点,改变电荷符号、空间位置或初始能量后,重新判断场强、电势与能量关系。

变式答案

先确定电势差和电场方向,再用功与能量关系完成计算;答案随新条件确定。

思路提示

先找不变量,再处理电荷正负引起的方向和符号变化。