9.3 电势差与电场强度的关系 分层同步练习 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

3. 电势差与电场强度的关系

一、必备知识基础练

题组一　U=Ed的理解和应用

1.对公式E=和UAB=Ed的理解,下列说法正确的是(　　)

A.公式UAB=Ed适用于计算任何电场中A、B两点间的电势差

B.由UAB=Ed知,A点和B点间距离越大,则这两点间的电势差越大

C.由E=知,匀强电场中A、B两点沿电场线的距离越大,则电场强度越小

D.公式中的d是匀强电场中A、B所在的两等势面之间的距离

2.某匀强电场的等势面分布如图所示,每两个相邻等势面相距2 cm,则电场强度E的大小和方向分别为(　　)

A.E=100 V/m,竖直向下

B.E=100 V/m,竖直向上

C.E=100 V/m,水平向左

D.E=200 V/m,水平向右

3.匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,AB的长度为1 m,D为AB的中点,如图所示。已知电场线的方向平行于△ABC所在平面,A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V。设电场强度大小为E,一电荷量为1×10-6 C的正电荷从D点移到C点的过程中静电力所做的功为W,则(　　)

A.W=8×10-6 J,E>8 V/m

B.W=6×10-6 J,E>6 V/m

C.W=8×10-6 J,E≤8 V/m

D.W=6×10-6 J,E≤6 V/m

题组二　非匀强电场中电势差与电场强度的关系

4.如图所示,a、b是电场线上的两点,将一点电荷q从a点移到b点,静电力做功W,且已知a、b两点间的距离为d,下列说法正确的是(　　)

A.a、b两点间的电势差为

B.a点的电场强度E=

C.b点的电场强度E=

D.a点的电势为

5.(2025陕西西安期末)如图所示,一条100 kV超高压输电线断裂并垂落地面,地面电场可等效为由场源电荷形成的电场。图中圆1、2、3、4的圆心均为垂落点O,圆半径之比r1∶r2∶r3∶r4=1∶2∶3∶4,关于相邻两圆之间电势差的绝对值,下列关系正确的是(　　)

A.U12=U23=U34 B.U12<U23<U34

C.U12>U23>U34 D.U23>U12>U34

题组三　等分法确定等势线和电场强度

6.a、b、c是匀强电场中同一平面上的三个点,各点的电势分别是φa=5 V,φb=2 V,φc=4 V,则如图所示的示意图中能表示该电场的电场强度方向的是(　　)

7.如图所示,在匀强电场中有一等边三角形ABC,边长为60 cm,电场方向和△ABC所在平面平行,现将电荷量q=-4×10-6 C的点电荷从电场中的A点移动到B点,静电力做-2.4×10-5 J的功,将该电荷从C点移动到A点,静电力做4.8×10-5 J的功。

(1)如果规定B点的电势为零,则A点和C点电势φA、φC分别是多少?

(2)求电场强度E的大小和方向。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

二、关键能力提升练

8.如图所示,在匀强电场中有a、b、c、d四点,它们处于同一圆周上,且ac、bd分别是圆的直径。已知a、b、c三点的电势分别为φa=9 V,φb=15 V,φc=18 V,则d点的电势为(　　)

A.4 V B.8 V C.12 V D.16 V

9.如图所示,在直角三角形abc中,bc=4 cm,∠acb=30°。匀强电场的电场线平行于△abc所在平面,且a、b、c点的电势分别为3 V、-1 V、3 V。下列说法正确的是(　　)

A.电场强度的方向沿ac方向

B.电场强度的大小为200 V/m

C.电子从a点移动到b点,电势能减少了4 eV

D.电子从c点移动到b点,静电力做功为4 eV

10.(多选)如图所示,三个同心圆是固定的正点电荷Q周围的三个等势面,A、B、C分别是这三个等势面上的点,且这三个点在同一条电场线上。已知这三个圆的半径是rA∶rB∶rC=1∶2∶3。现将一电荷量为+q的试探电荷从A点由静止释放,试探电荷只在点电荷Q的静电力作用下开始运动,则(　　)