第十章 2 电势差-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理必修第三册练习手册（人教版）

高中物理必修第三册（人教版） 等势线是以点电荷为球心的球面，所以a点与b点电势 相等，负点电荷的电场线是从无穷远处指向负点电荷， 根据沿电场线方向电势逐渐降低，所以b点电势比c点 低，故D正确。 8.C【解析】在正电荷的电场中，离正电荷近，电 场强度大，电势高，离负电荷远，电场强度小，电势 低，而在负电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大， 电势低，离负电荷远，电场强度小，电势高，A错误； 电势差的大小取决于两点间距和电场强度，B错误；沿 电场方向电势降低，而且速度最快，C正确：场强为0， 电势不一定为0，如从带正电荷的导体球上将正电荷移 动到另一带负电荷的导体球上，电场力做正功，D错误。 9.AC【解析】由电场线的分布示意图可知，MN所 在直线的电场线方向由M指向N,则M点电势一定高 于N点电势；由于N点所在处电场线分布密，所以N 点场强大于M点场强；正电荷在电势高处电势能大，故 在M点电势能大于在N点电势能；电子从M点移动到 N点，静电力做负功。综上所述，A、C正确。 I0.BC【解析】由等量正电荷形成的电场的规律可 知，试探电荷g从A到O的运动过程中，所受的力发生 变化，方向指向O点，试探电荷做变加速直线运动，A 错误；力的方向与速度的方向一致，电场力做正功，电 势能逐渐减小，B正确：合外力做正功，动能增加，C 正确；将电荷从O点移到无穷远处，要克服电场力做 功，电势能增加，最后电势能变为0，所以电荷在O点 时电势能为负值，D错误。 11.ABD【解析】在电场中电场线越密的地方电场 越强，故A正确；电场线总是指向电势降低的方向， 故B正确；在电场中移动电荷时，负电荷顺着电场线 移动时，电场力做负功，电势能增加，故C错误，D 正确。 12.B【解析】当C移近A时，A、B发生了静电感 应现象，在A的左端和B的右端分别感应上异种电荷， A、B内部的电场强度为O,A、B为等势体，故B 正确。 13.BD【解析】由题意可知O点合场强为0，根据 同种电荷之间电场线的分布可知a0之间电场线由a到 O,故a点电势高于0点电势，故A错误；同理可得， c点电势高于O点电势，两个固定电荷在b0射线上的 点电场方向斜向上，故b点电势低于O点电势，则b点 电势低于c点，故B正确；a点电势高于O点电势，b 点电势低于O点电势，则a点电势高于b点，试探电荷 为负电荷，故该试探电荷在a点的电势能小于在b点的 50 电势能，故C错误；根据电荷电场的对称分布可得，b、 d两点电势相同，则c点电势高于d点，试探电荷为负 电荷，则该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势 能，故D正确。 14.-4.8×1057.2×105减小【解析】当E=1.2× 10V/m时，负电荷所受电场力方向由R指向P,与其 位移方向成120°角，则电场力做功Wr=qE.PQ.cos120°= -4.8×I05J,因此P、Q间电势差为Uw=9ppo=m= 9 0-24(V,0,当扬提变为另一值后， 因Q点接地，即po=0不变，pp增加1.2V,所以P、Q 两点间电势差为U0=(2.4+1.2)V=3.6V,把2×105C 的正电荷从P点移到Q点电场力做功为WW=q'Uw=2× 10-5×3.6=7.2×10-5(J),因电场力做正功，故电势能 减小。 >"2.电势差 1.BC【解析】解本题的关键是要全面理解电势差 这个概念，从电势差的定义可知A错误；从电势差的 特性可知电势差是标量，有正负之分，B正确；从静 电力做功的特性及电势差的定义可知两点间电势差只 与两点间位置有关，C正确；电势差可以反映出两点 电势的高低，U4=-UH,而电压只是电势差的大小，故 D错误。 2.-4V0V4V【解析】电势差U=p4-Pg,即 电场中两点间的电势差等于这两点电势的差值。 3.CD 4.D【解析】根据电场线和等势面越密集，电场强 度越大，有E>E2=E,但E2和E电场强度方向不同， 故A、B错误；沿着电场线方向，电势逐渐降低，同一 等势面电势相等，故p>P=p,C错误，D正确。 5.A【解析】等量异种电荷的电场线和等势面分布 如图。 第5题答图 6.D【解析】由库仑定律可知，粒子在a、b、c三 点受到的电场力的大小关系为F>F>F,由a=F可知， m a>a,>a,由运动轨迹可知，粒子Q的电性与P相同，受 斥力作用，不论粒子从a到c,还是从c到a,在运动过 程中总有排斥力与运动方向的夹角先为钝角后为锐角， 即斥力先做负功后做正功，因此v>>u,故D正确。 7.CD【解析】从运动轨迹来看，带电粒子在运动 过程中一直受到固定正点电荷的斥力作用，所以带电粒 子带的是正电，故A错误；a点离点电荷最近，所以受 力最大，故B错误；带电粒子由b点到c点，电场力做 正功，带电粒子的电势能减小，故C正确；虚线是一组 间距相等的同心圆，不是等差等势面，所以a、b间电 势差大于b、c间电势差，由a点到b点动能的增量大 于由b点到c点动能的增量，故D正确。 8.C【解析】由于在移动电荷过 程中克服电场力做功，故电场力应 指向Q,所以点电荷Q为负电荷， 作出Q的电场线，如图所示。A点 比B点离负电荷Q更近，故B点电 第8题答图 势高于A点电势，A错误；在点电 荷Q产生的电场中，A点比B点离点电荷Q更近，故A 点电场强度较大，B错误；电荷在电场中某点的电势能 等于把电荷从该点移到选定的零势点的过程中电场力所 做的功，所以q1、92两电荷在A、B两处的电势能相等， D错误；将q、q2分别从A、B两点移到无穷远过程中， 克服电场力做的功相等，9：对应的电势差U,比较大， 由W=qU可知，91<q2,C正确。 9.A【解析】同一幅图中电场线的疏密可表示电场 强度大小，a点处的电场线比b点处的密集，可知E> E,C、D错误，a、b两点处于同一等势面，电子从a、 b两点运动到c点，电场力做的功相等，与路径无关，B 错误，A正确。 10.AC【解析】对带电体P由A到B的过程中，由动 能定理得W电-W=O,所以W电=W-umgx,静电力做正功， 电势能减少；若用外力将P从B点拉到A点，要克服静 电力和摩擦力做功，所以至少做功2gx,A、C正确。 11.BC【解析】等量异种电 荷产生的电场如图所示，由图 可知，d点的电场线比b点的电 场线密集，所以d点的场强大 于b点的场强，A错误，B正 第11题答图 确；a、c两点关于MW对称，b点在MN上，同一点电 荷从a到b和从b到c电场力做的功相同，由W=gU可 知Uu=Uc,C正确；a点电势高于c点电势，同一正电 荷在a点的电势能大于在c点的电势能，D错误。 12.C【解析】电场线的疏密反映电场的强弱，电场 参考答案与解析。 线越密，电场越强，据题图可知，B点的电场强度比A 点大，A错误；沿电场线电势降低，小球表面的电势比 容器内表面的高，B错误；容器内表面为等势面，而电 场线总与等势面垂直，故B点的电场强度方向与该处内 表面垂直，C正确；A、B两点等势，将检验电荷从A 点沿不同路径移到B点，电场力做功均为O,D错误。 13.D【解析】如图所示，由于a。- 负电荷受到的电场力是变力，加速 度是变化的，所以A错误；由等量 正电荷的电场分布知道，在两电荷 连线的中垂线O点的电势最高，所 以从b到a,电势是先增大后减小， 第13题答图 故B错误；由于只有电场力做功，所以只有电势能与动 能的相互转化，故电势能与机械能的和守恒，C错误； 由b到O电场力做正功，电势能减小，由O到d电场力 做负功，电势能增加，D正确。 14.BD【解析】利用电场力做功W=gU,可以找到 两点之间电势差的关系，要知道中点电势和两端点电势 之间的关系。A根据题意无法判断，故A错误；由于电 场为匀强磁场，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的 中点，所以9re-29=,p-0r22=9, 2 2 若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为W qUn=9(erp)=929-g59=gU9Uh=W+形， 2 故B正确；因为不知道匀强电场方向，所以场强大小不 一定是，故C错误；若W=W2,说明U=U,Uaw U=(p-p）-(p-p,由p=p。-994=2t94;p=pr 2 2 =生，解得Ua-Uw-0,故D正确。 2 ●"3.电势差与电场强度的关系 1.B【解析】电场线和等势面的关系是相互垂直 的，所以电场线是水平方向的，又因为电势随着电场 线方向逐渐降低，所以电场强度方向水平向左。根据 E='=,2Y=100Vm d2×10-2m 2.D【解析】由电场力做功的特点 可知，A、B两点电势相等，故AB应 为等势面：因电场线与等势面相互垂 直，故过C点作AB的垂线，一定是电 场线；因从B到C,由W=U可知，B、 A 第2题答图 51第十章静电场中的能量 2.电势差 基础练)习 知识点1电势差 A.1、2两点的场强相等 1.(多选)下列说法正确的是() B.1、3两点的场强相等 A.A、B两点的电势差，等于将正电荷从 C.1、2两点的电势相等 A点移到B点时静电力所做的功 D.2、3两点的电势相等 B.电势差是一个标量，但是有正值或负 5.如图所示，O为两个等量异种电荷连线的 值之分 中点，P为连线中垂线上的一点，则O、 C.由于静电力做功跟移动电荷的路径无 P两点的电势和场强大小为() 关，所以电势差也跟移动电荷的路径 无关，只跟这两点的位置有关 D.A、B两点的电势差是恒定的，不随零 +Q---- -----Q 电势面的不同而改变，所以 0 第5题图 UAFURA 2.如图所示是某电场中的一些等 A.Po=Pp,EoEp B.Po=Pp,Eo=Ep 势面，则UAc= UAB= C.Po>p,Eo=Ep D.Po=p,Eo<Ep 10V ；Uc4=」 第2题图 6.如图所示，P是固定的点电 荷，虚线是以P为圆心的 知识点2等势面 两个圆。带电粒子Q在P 。P 3.（多选)关于等势面的说法正确的是() 的电场中运动，运动轨迹 、 A.电荷在等势面上移动时不受电场力的 与两圆在同一平面内，a、 作用 b、c为轨迹上的三个点。 第6题图 B.等势面上各点的场强大小相等 若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c C.等势面一定跟电场线垂直 点的加速度大小分别为aa、a、ae,速度 D.两个等势面永不相交 大小分别为va、、c,则（) 4.如图所示，实线表示某静 A.dn>ay>dc,VaVe>Vb 电场的电场线，虚线表示 B.d>ay>ac,V>VVa 该电场的等势面。下列判 C.a>a >da:VVVa 断正确的是（)》 第4题图 D.a>a>da;Va>Vc>Vb 练 21 高中物理必修第三册（人教版） 7.(多选)图中虚线为一组间 A、B两点，虚线为等势线。取无穷远处 距相等的同心圆，圆心处 为零电势点，若将q1、92移动到无穷远的 固定一带正电的点电荷。 过程中外力克服电场力做的功相等，则下 一带电粒子以一定初速度 第7题图 列说法正确的是() 射入电场，实线为粒子仅在电场力作用 A91 下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚 线的交点。则该粒子() A.带负电 B.在c点受力最大 第8题图 C.在b点的电势能大于在c点的电势能 A.A点电势大于B点电势 D.由a点到b点的动能变化大于由b点： B.A、B两点的电场强度相等 到c点的动能变化 C.91的电荷量小于q2的电荷量 8.如图所示，在点电荷Q产生的电场中， D.91在A点的电势能小于q2在B点的电 将两个带正电的试探电荷q1、92分别置于 势能 提升练 9.如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线 在A点由静止放开，则在Q的排斥下运 和虚线分别表示电场线和等势线。两电子 动到B点停下，A、B相距为x,下列说 分别从a、b两点运动到c点，设电场力 法正确的是() 对两电子做的功分别为W。和W,a、b两 Q P 点的电场强度大小分别为E。和E。,则 第10题图 A.若将P从B点由静止拉到A点，水 平拉力至少做功2μmg B.若将P从B点由静止拉到A点，水 第9题图 平拉力至少做功mg C.P从A点运动到B点，电势能减少 A.W=W,E>E B.W.≠W6,E>E umgx C.W=W,E<E D.W。≠Wb,E<E6 D.P从A点运动到B点，电势能增加 10.(多选)如图所示，带电体Q固定，带 umgx 电体P的电荷量为q、质量为m,与绝：11.（多选）如图所示，在两等量异种点电荷 缘的水平面间的动摩擦因数为，将P: 的电场中，MN为两电荷连线的中垂线， 22)练 第十章静电场中的能量 a、b、c三点所在直线平行于两电荷的：13.在光滑的绝缘水平面上， 连线，且a与c关于MN对称，b点位 有一个正方形的abcd, 于MW上，d点位于两电荷的连线上。 顶点a、c处分别固定一 以下判断正确的是( 个正点电荷，电荷量相 等，如图所示。若将一 第13题图 M b 个带负电的粒子置于b点，自由释放， 粒子将沿着对角线bd往复运动。粒子从 b点运动到d点的过程中( A.先做匀加速运动，后做匀减速运动 第11题图 B.先从高电势到低电势，后从低电势到 A.b点场强大于d点场强 高电势 B.b点场强小于d点场强 C.电势能与机械能之和先增大，后减小 C.a、b两点间的电势差等于b、c两点 D.电势能先减小，后增大 间的电势差 14.（多选)如图，同一平 tb D.试探电荷+g在a点的电势能小于在c 面内的a、b、c、d四 点的电势能 点处于匀强电场中，电 12.一金属容器置于绝缘板上，带电小球用 场方向与此平面平行， 绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场 M为a、c连线的中点， 第14题图 线分布如图所示。容器内表面为等势面， N为b、d连线的中点。一电荷量为q A、B为容器内表面上的两点，下列说法 (g>0)的粒子从a点移动到b点，其电 正确的是() 势能减小W1;若该粒子从c点移动到d 点，其电势能减小W2,下列说法正确的 是() A.此匀强电场的场强方向一定与a、b 两点连线平行 第12题图 B.若该粒子从M点移动到N点，则电 A.A点的电场强度比B点的大 场力做功一定为严+形， 2 B.小球表面的电势比容器内表面的低 C.若c、d之间的距离为L,则该电场的 C.B点的电场强度方向与该处内表面 场强大小一定为平， 垂直 gL D.将检验电荷从A点沿不同路径移到B D.若W=W2,则a、M两点之间的电势 点，电场力所做的功不同 差一定等于b、N两点之间的电势差 23