FANPHYSICS · NOTEBOOKLM 讲义

多10:九宫格匀强电场

章节:电势、电势差与等势面 · 资料编号:electric_potential_lesson78_hw_10_grid_uniform_field

题目

边长4cm的九宫格中,B点粒子源发射初动能10eV的α粒子。A点动能14eV,C点动能6eV,φB=0。

选项

  1. A. φA=-4V,φC=4V
  2. B. 16格点最高电势6V且α粒子不能到达
  3. C. E=50√2V/m
  4. D. 电子从B到C电势能增加2eV

学习定位

电场强度与电势能

题族:匀强电场与电势差

条件变式L2难度 4/5

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

电势电势差等势面九宫格匀强电场

参考答案

BC

分步解析

1. 条件提取

由α粒子电荷+2e把动能变化换算为电势,再用相邻格点电势梯度求场强。

2. 对应公式

\[E_k+q\varphi=\text{常量},\qquad \vec E=-\nabla\varphi\]

3. 推导过程

总能量10eV,故φA=-2V、φC=2V。水平和竖直每格电势均变化2V,场强分量各为50V/m,合场强50√2V/m。16格点最高6V,对α粒子势能12eV,超过总能量而不可达。电子从B到C势能降低2eV。

4. 结论

答案为 **BC**。

变式练习

进阶近似题:同考点迁移

保持“九宫格匀强电场”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。