课时跟踪检测(六) 电势差与电场强度的关系（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第三册（教科版）

课时跟踪检测(六)　电势差与电场强度的关系 (网阅作业,选择题请在答题区内作答) 1.关于电场的性质,下列说法正确的是 (　 ) A.由E=可知,试探电荷的电荷量越小,该点的电场强度越大 B.由U=Ed可知,匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离的乘积 C.选择不同的位置作为零电势点,电场中某两点之间电势差保持不变 D.电场线是仅受静电力作用且从静止开始运动的电荷的运动轨迹 2.对于电场的认识,下列说法正确的是 (　 ) A.由E=可知,某电场的场强E与q成反比,与F成正比 B.A、B两点间的电势差等于将正电荷从A移到B点时静电力所做的功 C.电场中,场强方向是指电势降落的方向 D.处于静电平衡的导体是等势体,导体表面是等势面,但导体表面的场强可能不同 3.(多选)在场强为E=150 V/m的匀强电场中,相距d=2 cm的a、b两点的电势差可能为 (　 ) A.7.5 V　　　B.4 V　　　C.1 V　　　D.0 4.如图,一条电场线上有a、b、c三点,b为ac的中点,a、c两点的电势分别为4 V和-8 V。则 (　 ) A.a点的场强可能大于c点的场强 B.b点的电势可能为6 V C.a点的场强一定等于c点的场强 D.b点的电势一定为-2 V 5.如图为某匀强电场的等势面分布图,每两个相邻等势面相距4 cm,则该匀强电场的场强大小和方向分别为 (　 ) A.E=0.5 V/m,水平向右 B.E=0.5 V/m,水平向左 C.E=50 V/m,水平向右 D.E=50 V/m,水平向左 6.如图所示,正三角形三个顶点固定三个等量点电荷,其中A、B处的点电荷带正电,C处的点电荷带负电,O为AB边中点,M、N为AB边的四等分点,下列说法正确的是 (　 ) A.O点电场强度为零 B.M、N两点电场强度相同 C.一负电荷从M点移动到O点其电势能减小 D.一正电荷在M点的电势能与在N点的电势能相等 7.(2024·江西高考)蜡烛火焰是一种含有电子、正离子、中性粒子的气体状物质,将其置于电压恒定的两平行金属板间,板间电场视为匀强电场,如图所示。若两金属板间距减小,关于火焰中电子所受的电场力,下列说法正确的是 (　 ) A.电场力增大,方向向左 B.电场力增大,方向向右 C.电场力减小,方向向左 D.电场力减小,方向向右 8.(多选)如图所示,一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称,O、M、N是y轴上的三个点,且OM=MN。P点在y轴右侧,MP⊥ON。下列说法正确的是 (　 ) A.O点的电场强度大于N点的电场强度 B.M点的电势等于P点的电势 C.M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差 D.M、N两点间的电势差小于O、M两点间的电势差 9.如图所示,在平面直角坐标系中有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为0 V,点A处的电势为6 V,点B处的电势为3 V。则该电场的电场强度 (　 ) A.方向垂直x轴　　　 B.大小为100 V/m C.大小为100 V/m D.方向垂直AB连线 10.如图所示,在直角三角形ABC所在平面内存在匀强电场(图中未画出),BC边长为7 cm,∠B=30°。一电荷量为q的带正电粒子从A点移动到C点静电力做功为W,从B点移动到A点克服静电力做功为2W。已知A、C两点的电势分别为24 V、17 V,下列说法正确的是 (　 ) A.匀强电场的方向沿AC方向由A指向C B.匀强电场的电场强度大小为200 V/m C.B点的电势为38 V D.电子在B点的电势能比在C点的电势能小7 eV 11.如图所示,x轴上有两点电荷Q1和Q2,A、B为两点电荷连线上的两点,P点靠近Q2一些,两点电荷连线上各点的电势高低如图线所示,取无穷远处电势为零,则从图中可以看出 (　 ) A.Q1为负电荷,Q2为正电荷 B.将一正电荷从A点移动到B点电势能一直增加 C.P点的电场强度为0 D.A、B两点场强方向相同 12.(12分)如图所示,在水平向右的匀强电场中,有一电荷量为q=-4×10-7 C的负点电荷从A点运动到B点,静电力做功为WAB=3.2×10-6 J,AB间距离L=4 m,与水平方向夹角为60°。求: (1)电荷的电势能是增加还是减少?增加(减少)了多少?(3分) (2)A、B间电势差UAB是多少?(4分) (3)电场强度E是多大?(5分) 13.(14分)(2025·广西高考)如图甲所示,带电粒子绕着带电量为+Q的源电荷做轨迹为椭圆的曲线运动,源电荷固定在椭圆左焦点F上,带电粒子电量为-q。已知椭圆焦距为c,半长轴为a,电势计算公式为φ=,带电粒子速度的平方与其到电荷的距离的倒数的关系如图乙所示。 (1)求在椭圆轨道半短轴顶点B的电势。(4分) (2)求带电粒子从A到B的运动过程中,电场力对带电粒子做的功。(4分) (3)用推理论证带电粒子动能与电势能之和是否守恒;若守恒,求其动能与电势能之和;若不守恒,说明理由。(6分) 3 / 4 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(六) 1.选C　表达式E=为电场强度定义式,电场中某点的电场强度由电场自身决定,与试探电荷的电荷量无关,A错误;由U=Ed可知,匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点间沿电场方向距离的乘积,B错误;选择不同的位置作为零电势点,电场中某两点之间电势差保持不变,C正确;当电场线不是直线时,电 场线并不是仅受静电力作用且从静止开始运动的电荷的运动轨迹,D错误。 2.选D　E=是电场强度的定义式,采用比值法定义,E反映电场本身的性质,由电场本身决定,E与F、q无关,故A错误;A、B两点间的电势差等于将正电荷从A移到B点时静电力所做的功与电荷量的比值,故B错误;电势降落最快的方向是电场强度的方向,故C错误;处于静电平衡的导体是等势体,导体表面是等势面,但导体表面的场强可能不同,故D正确。 3.选CD　设a、b两点连线与电场线夹角为θ,则a、b两点在电场线方向的距离为d'=dcos θ,a、b两点的电势差为U=Ed'=Edcos θ=3cos θ,可见,U在0~3 V之间,故选C、D。 4.选A　只凭一条电场线无法判断出三点附近电场强弱,所以a点的场强可能比c点的场强大,可能等于,也可能小于,A正确,C错误;a点电势高于c点电势,所以电场线方向由a指向c,ac间各点的电势在4 V至-8 V之间,如果电场是匀强电场,根据U=Ed有Uab=Ubc,知b点的电势为-2 V,如果电场是非匀强电场,则Uab≠Ubc,则b点的电势不等于-2 V,B、D错误。 5.选D　根据电场线总是与等势面垂直,而且由高电势指向低电势,可知电场强度方向水平向左。两个相邻等势面相距d=4 cm=4×10-2 m,由图知两个相邻等势面的电势差U=2 V,则电场强度E===50 V/m,故选D。 6.选D　A、B处的点电荷在O点产生的电场强度大小相等,方向相反,合场强为0,C处的点电荷在O点场强方向竖直向上,所以O点电场强度不为零,故A错误;根据场强叠加以及对称性可知,M、N两点的场强大小相同,但是方向不同,故B错误;一负电荷从M点移动到O点的过程中,A、B两处的点电荷的合场强由M点指向O点,则A、B两处的点电荷对负电荷的库仑力的方向从O点指向M点,则该力对负电荷做负功,C处的负电荷对该负电荷做负功,可知三个电荷对该负电荷的合力对其做负功,则该负电荷从M点移动到O点其电势能增大,故C错误;根据对称性可知,在A、B处的正电荷在M、N两点产生的电势的代数和相等,在C处的负电荷在M、N两点的电势也相等,则M、N两点电势相等,根据Ep=qφ,可知一正电荷在M点的电势能与在N点的电势能相等,故D正确。故选D。 7.选B　由题干可知,电压U不变,两金属板间距d减小,根据E=可知,两板间电场强度增大,则电子所受电场力大小F=eE增大;由题图可知,两板间电场强度方向向左,因电子带负电,则电子所受电场力方向向右。B正确。 8.选AD　由电场线的疏密表示电场的强弱可知,O点的电场强度大于N点的电场强度,A正确;因电场线与等势面垂直,经M点做等势面,此等势面在P点的下方,沿电场线方向电势降低,则有M点的电势高于P点的电势,B错误;由U=d可知,因为O、M两点间的电场线比M、N两点间的电场线密集,因此O、M两点间的平均电场强度比M、N两点间的平均电场强度大,OM=MN,所以M、N两点间的电势差小于O、M两点间的电势差,C错误,D正确,故选A、D。 9.选C　坐标原点O处的电势为0 V,点A处的电势为6 V,则OA中点C的电势为φC== V=3 V=φB,则BC连线为等势面,场强方向与等势面垂直,可知场强方向垂直BC斜向下,如图所示,故A、D错误;场强大小为E== V/m=100 V/m,故B错误,C正确。 10.选B　根据题意得W=q,-2W=q,解得φB=10 V,B点的电势为10 V,C错误;电子在B点的电势能为-10 eV,电子在C点的电势能为-17 eV,电子在B点的电势能比在C点的电势能大7 eV,D错误;根据题意,AB中点D的电势为17 V,D点与C点在同一等势面上,AM是等边三角形ACD的高,AM=BC·=3.5 cm,匀强电场的电场强度大小为E==200 V/m,匀强电场的方向与AC成30°角斜向下,A错误,B正确。 11.选D　由题图可知,由Q1到Q2电势不断降低,即Q1与Q2之间的电场方向由Q1指向Q2,所以Q1为正电荷,Q2为负电荷,A、B两点场强方向相同,故A错误,D正确;φ ⁃ t图线斜率的绝对值表示场强大小,P点斜率不为零,因此场强不为零,C错误;将一正电荷从A点移动到B点电场力一直做正功,电势能一直减小,故B错误。故选D。 12.解析:(1)静电力做正功3.2×10-6 J,则电荷的电势能减少3.2×10-6 J; (2)A、B间电势差UAB== V=-8 V; (3)电场强度E== V/m=4 V/m。 答案:(1)减少,3.2×10-6 J　(2)-8 V　(3)4 V/m 13.解析:(1)由几何关系可知,椭圆上任何一点到两焦点间距离之和为2a,故顶点B距源电荷的距离为r=a 根据电势计算公式φ=可知,在椭圆轨道半短轴顶点B的电势为φB=。 (2)同理可知,在椭圆轨道半长轴顶点A的电势为φA==,根据电场力做功与电势能的关系可知,带电粒子从A到B的运动过程中,电场力对带电粒子做的功为 WAB=-q(φA-φB)=-。 (3)设带电粒子的质量为m,假设带电粒子动能与电势能之和守恒,则满足mv2+-q=C(定值) 则v2=·+,由题图乙可知v2⁃关系为一条倾斜直线,故假设成立,将由题图乙中,0代入关系式可得其动能与电势能之和为C=-。 答案:(1)　(2)-　(3)守恒　- $