Question

如圖所示為一電子射線演示儀的簡圖，Ⅰ區為加速電場，電壓大小為U，Ⅲ區為勻強的減速電場，電壓大小為2U，Ⅱ區為接地的中空金屬殼體，a．b兩點分別在Ⅱ．Ⅲ區域的中點，若a點場強為E_a，b點的電勢為φ_b，由燈絲 k加熱發射出的電子（初速忽略不計）電荷量為-e，經加速后運動到a點的動能為E_ka，到b點的動能為E_kb．則（　　）

A．E_ka=eU，E_kb=2eU，E_a=0

B．φ_b=-U，E_ka=0，E_kb=eU

C．E_ka=eU，E_kb=0，φ_b=-U

D．E_a=0，E_kb=0，φ_b=U

Answer 1

分析：電子在Ⅰ區加速電場中做勻加速直線運動，加速電壓為U，可以用動能定理解出加速后的末動能，電子在Ⅱ區內做勻速直線運動，在Ⅲ區內做勻加速直線運動．

解答：解：電子在Ⅰ區加速電場中做勻加速直線運動，加速電壓為U，
由動能定理：eU=E_ka-0，故BD錯誤．
由于Ⅲ區域是減速電場，所以右邊極板電勢地，又因b點為Ⅲ區域中點，所以經歷的減速電壓大小為U，
從a到b點由動能定理得：-eU=E_kb-E_ka，
解得：E_kb=0，故A錯誤，C正確．
故選：C

點評：注意帶電粒子在電場中運動的過程，要找準帶電粒子的初位置與末位置之間的電勢差，判斷電場力做功的正負，根據動能定理列式求解．