2023版新教材高中物理第一章静电场专项6等势面和电场线的综合应用课时作业教科版必修第三册

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 6　等势面和电场线的综合应用提能力　1．(多选)一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等差等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力，下列说法正确的有(　　)A．粒子带负电荷B．粒子的加速度先不变，后变小C．粒子的速度不断增大D．粒子的电势能先减小，后增大2．(多选)如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab＝Ubc，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R在等势面b上，据此可知(　　)A．三个等势面中，c的电势最高B．带电粒子在P点的电势能比在Q点的大C．带电粒子在P点的动能与电势能之和比在Q点的小D．带电粒子在P点的加速度比在Q点的加速度小3．(多选)虚线a、b、c、d、e是匀强电场中的一组等差等势面，一带负电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹是一条抛物线，如图中实线所示，M、N、P、Q分别为运动轨迹与等势面的交点，下列判断正确的是(　　)A.等势面a的电势最低B．粒子在M点的电势能比N点的小C．粒子在P点的动能为0D．粒子在N点和Q点的速度相同4．如图(a)，在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷．由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图(b)中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等．若将一正试探电荷先后放于M和N处，该试探电荷受到的电场力大小分别为FM和FN，相应的电势能分别为EpM和EpN，则(　　)A．FM＜FN，EpM＞EpNB．FM＞FN，EpM＞EpNC．FM＜FN，EpM＜EpND．FM＞FN，EpM＜EpN5.如图所示的静电场中，虚线为等差等势线，实线为某带电粒子的运动轨迹，a、b、c为轨迹和等势线的交点，粒子只受电场力作用．则(　　)A．a、b、c三点中，b点的电场强度最大B．a、b、c三点中，b点的电势最高C．粒子在a点和c点的速度相同D．粒子在a点的动能小于粒子在b点的动能     专项6　等势面和电场线的综合应用1．答案：AB解析：根据电场线与等势面垂直的特点，判断出电场线的大致方向，如图所示．粒子在电场力的作用下轨迹向下偏转，根据曲线运动的特点，可知电场力指向轨迹内侧，与电场强度方向相反，所以粒子带负电，故A正确．由等势面的特点知，左侧是匀强电场，右侧是非匀强电场，则电场力先不变，后变小，粒子的加速度先不变，后变小，故B正确．从A到B电场力做负功，所以粒子的速度减小，故C错误．电场力始终做负功，由功能关系可知，粒子的电势能始终增大，故D错误．2．答案：AB解析：负电荷做曲线运动，电场力指向曲线的内侧，据等势面和运动轨迹作出过P点的电场线，如图所示．A对：由电场强度方向知，c点电势最高．B对：负电荷在电势高处电势能小，故在P点电势能大．C错：带电粒子只受电场力作用，动能与电势能之和不变．D错：等差等势面越密，电场强度越大，则P点的场强比Q点的场强大，带电粒子在P点受到的电场力比在Q点的电场力大，因此，带电粒子在P点的加速度比在Q点的加速度大．3．答案：AB解析：A对：电场线与等势面垂直，可作出如图的电场线．粒子的轨迹向下弯曲，所以带负电粒子所受的电场力向下，电场方向向上，沿电场线方向电势降低，则等势面a的电势最低．B对：粒子从M运动到N，电场力做负功，电势能增加，则粒子在M点的电势能比N点的小．C错：粒子在P点有平行于等势面的速度，动能不为0.D错：粒子在N和Q点的动能大小相等，速度大小相等，但方向不相同．4．答案：A解析：在电场中，等势面越密，电场强度越大，由此可知EM<EN，由F＝qE，可知FM<FN，由于固定电荷为负电荷，电场方向由金属板指向负电荷，沿电场线方向电势越来越低，可知M点所在等势面的电势大于N点所在等势面的电势，即φM>φN，正电荷在电势高处电势能大，可知EpM＞EpN，A正确，B、C、D错误．5．答案：D解析：根据等差等势面的疏密表示电场强度的强弱可知，a、b、c三点中，b点的电场强度最小，所以A错误；由于带电粒子的电性不确定，则电场线的方向不确定，所以电势的高低无法确定，则B错误；粒子在a点和c点的速度大小相同，由于a、c两点在同一等势面上，电场力不做功，但是速度是矢量，粒子在a点和c点的速度方向不相同，所以C错误；粒子由a运动到b过程电场力做正功，由动能定理可得，粒子在a点的动能小于粒子在b点的动能，所以D正确．