解题思路:根据电势能公式Ep=qφ求解C等势面的电势.电子从D到B过程,根据动能定理求出BD间电势差,即可得到B等势面的电势,从而求出电子通过B等势面时的电势能,即可得到总能量;根据电场线与等势面垂直,且由电势高的等势面指向电势低的等势面,分析电势的高低.
A、根据电势能公式Ep=qφ得C等势面的电势 φC=
Ep
q=[−20eV/−e]=20V,故A错误.
B、从D到B过程,动能减小20eV,由能量守恒定律可知电势能增加20eV.由于W=qU知,电子从D到C与C到B电场力做功相等,电势能增加量相等,则从C到B电势能增加10eV,所以电子的动能和电势能的总和为 E=Ep+Ek=10eV.故B错误.
C、由上知:从D到B过程,电子的电势能增加,电势降低,电场线方向垂直于等势面向上,因为顺着电场线方向电势降低,所以A等势面的电势小于B等势面的电势.故C正确.
D、由上知:从D到B过程,-eUDB=0-Ek,则得D、B间电势差为 UDB=
Ek
e=[20eV/e]=20V,则相邻等势面间电势差的大小为10V,故D正确.
故选:CD.
点评:
本题考点: 等势面;电势能.
考点点评: 解决本题的关键知道等势面与电场线关系,掌握能量守恒定律,以及电场力做功与电势差的关系.