Question

如圖所示為一電子射線演示儀的簡(jiǎn)圖，Ⅰ區(qū)為加速電場(chǎng)，電壓大小為U，Ⅲ區(qū)為勻強(qiáng)的減速電場(chǎng)，電壓大小為2U，Ⅱ區(qū)為接地的中空金屬殼體，a．b兩點(diǎn)分別在Ⅱ．Ⅲ區(qū)域的中點(diǎn)，若a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為E_a，b點(diǎn)的電勢(shì)為φ_b，由燈絲 k加熱發(fā)射出的電子（初速忽略不計(jì)）電荷量為-e，經(jīng)加速后運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)的動(dòng)能為E_ka，到b點(diǎn)的動(dòng)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(qū)加速電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速電壓為U，可以用動(dòng)能定理解出加速后的末動(dòng)能，電子在Ⅱ區(qū)內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在Ⅲ區(qū)內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．

解答：解：電子在Ⅰ區(qū)加速電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速電壓為U，
由動(dòng)能定理：eU=E_ka-0，故BD錯(cuò)誤．
由于Ⅲ區(qū)域是減速電場(chǎng)，所以右邊極板電勢(shì)地，又因b點(diǎn)為Ⅲ區(qū)域中點(diǎn)，所以經(jīng)歷的減速電壓大小為U，
從a到b點(diǎn)由動(dòng)能定理得：-eU=E_kb-E_ka，
解得：E_kb=0，故A錯(cuò)誤，C正確．
故選：C

點(diǎn)評(píng)：注意帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，要找準(zhǔn)帶電粒子的初位置與末位置之間的電勢(shì)差，判斷電場(chǎng)力做功的正負(fù)，根據(jù)動(dòng)能定理列式求解．