课时跟踪检测(九) 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（人教版 江苏专用）

课时跟踪检测(九)　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.关于匀强电场中的电场强度和电势差的关系,下列说法正确的是 (　　) A.任意两点间的电势差等于电场强度和这两点间距离的乘积 B.沿电场线方向,相同距离的电势降落一定相等 C.电势降落的方向一定是电场强度的方向 D.电势降落最快的方向不一定是电场强度的方向 2.(2024·河北高考)我国古人最早发现了尖端放电现象,并将其用于生产生活,如许多古塔的顶端采用“伞状”金属饰物在雷雨天时保护古塔。雷雨中某时刻,一古塔顶端附近等势线分布如图所示,相邻等势线电势差相等,则a、b、c、d四点中电场强度最大的是 (　　) A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 3.如图所示,在某电场中画了三条电场线,a、b、c是同一条电场线上的三个点,b点是ac的中点,其电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec,电势分别为φa、φb、φc,已知a点的电势为φa=20 V,c点的电势为φc=0,下列说法正确的是 (　　) A.Ea>Eb>Ec B.Ea=Eb=Ec C.φb>10 V D.φb<10 V 4.高压电线落地可能导致行人由于跨步电压而触电。在电路中电势差也称为电压。如图所示,带正电的高压直流输电线掉落在水平地面上的O点,O点附近地质结构均匀,O点附近水平地面上的电场可等效成位于O点且与地面垂直的带正电的金属棒产生的电场。该电场的等差等势线是地面上以O为圆心的一系列同心圆,且从O向外等势线的间距逐渐增大。已知A、B点在同一半径上,电势分别为φA、φB。则下列说法正确的是 (　　) A.图中A点的电场强度小于B点的电场强度 B.行人无论向哪个方向跨步,两脚间距离越大,跨步电压越大 C.A、B连线中点C的电势φC= D.A、B连线中点C的电势φC> 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,则该匀强电场的电场强度大小和方向分别为 (　　) 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.(2024·北京高考)如图所示,两个等量异种点电荷分别位于M、N两点,P、Q是MN连线上的两点,且MP=QN。下列说法正确的是 (　　) A.P点电场强度比Q点电场强度大 B.P点电势与Q点电势相等 C.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,P点电场强度大小也变为原来的2倍 D.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,P、Q两点间电势差不变 7.(2025·东海开学考试)如图所示,直线为点电荷电场中的一条电场线(方向未标出),A、B、C为电场线上等间距的三点,一个带负电的粒子从电场中P点(图中未标出)分三次以不同的方向射出,仅在电场力作用下分别经过A、B、C三点,粒子经过这三点时,在A点速度变化最快,则A、B、C三点中 (　　) A.A点场强最大 B.场强方向从A指向C C.A点电势最高 D.A、B间电势差绝对值等于B、C间电势差绝对值 8.(2025·镇江月考)在匀强电场中建立一直角坐标系,如图所示。从坐标原点沿y轴正方向前进0.2 m到A点,电势升高了10 V;从坐标原点沿x轴正方向前进0.2 m到B点,电势降低了10 V。已知电场方向与坐标平面平行,则匀强电场的电场强度大小和方向为 (　　) A.200 V/m;B→A B.200 V/m;A→B C.100 V/m;B→A D.100 V/m;A→B 9.(2025·邳州期中)如图(a),电鲶遇到危险时,可产生数百伏的电压。如图(b)所示,若将电鲶放电时形成的电场等效为等量异种点电荷的电场,其中正电荷集中在头部,负电荷集中在尾部,O为电鲶身体的中点,AO=BO且AB为鱼身长的一半,下列说法正确的是 (　　) A.A点电势高于B点电势 B.A点场强和B点场强不同 C.将正电荷由A点移动到O点,电势能增大 D.若电鲶头尾间产生400 V的电压时,AB之间的电压为200 V 10.如图所示,一等腰梯形ABCD处于匀强电场中,电场强度方向平行于等腰梯形所在平面,已知∠DAB=∠CBA=60°,AB=2 m,AD=1 m,A、D、C三点的电势分别为1 V、3 V、5 V。下列说法正确的是 (　　) A.B点的电势为6 V B.电场强度大小为 V/m C.一质子在梯形区域内的电势能小于零 D.一电子从D点移到AB的中点,电场力做正功 11.如图所示,a、b、c、d是以O点为圆心的圆弧上的四个点,该圆的半径R=5 m。a、b、c、d也在xOy坐标系的x轴和y轴上,匀强电场的方向与x轴正方向成θ=53°(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6),已知O点的电势为零,a点的电势为4 V,则下列说法正确的是 (　　) A.匀强电场的电场强度大小E=2 V/m B.b点电势为2.5 V C.将一个电荷量为-1 C的试探电荷从b点移到d点,静电力做功为6 J D.将一个电荷量为+1 C的试探电荷从a点移到c点,试探电荷的电势能减少8 J 12.(14分)(2025·张家港期中)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,电场力做功为WAB=3.2×10-6 J,A、B间距离L=4 m,与水平方向夹角为60°。求: (1)B、A间电势差UBA是多少?(4分) (2)电场强度E是多大?(4分) (3)如果A点的电势为-4 V,则B点的电势为多少?电荷量为Q=2×10-6 C的正电荷在A点具有的电势能是多少?(6分) 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(九) 1.选B　公式U=Ed中的d是沿电场强度方向上两点间的距离,A错误;沿电场线方向,相同距离的电势降落相等,B正确;在匀强电场中,沿不同于电场强度的方向电势也可能减小,但沿电场强度方向电势降落最快,C、D错误。 2.选C　在静电场中,等差等势线的疏密程度反映电场强度的大小。题图中c点的等差等势线相对最密集,故该点的电场强度最大。故选C。 3.选C　电场线越密的地方电场强度越大,则Ea<Eb<Ec,A、B错误;距离相等时,电场线越密,电势差越大,则φa-φb<φb-φc,解得φb>10 V,C正确,D错误。 4.选A　距离O点越远的位置电场强度越小,则题图中A点的电场强度小于B点的电场强度,故A正确;根据U=Ed可知,行人在OA连线上跨步时,两脚间距离越大,跨步电压越大;沿着某同心圆跨步时,无论两脚间距离多大,电势都相等,跨步电压为零,故B错误;根据点电荷周围电场强度分布规律可知,>,而沿着电场线的距离满足dBC=dCA,则由U=Ed可得UBC>UCA,即φB-φC>φC-φA,解得>φC,故C、D错误。 5.选D　根据电场线与等势面垂直,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,由题图知两个相邻等势面的电势差U=2 V,则电场强度大小为E===50 V/m,故选D。 6.选C　由等量异种点电荷周围的电场分布特点知,P、Q两点电场强度大小相等,A错误;由沿电场线方向电势越来越低知,P点电势高于Q点电势,B错误;由场强叠加原理得P点电场强度大小为E=k+k,若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,则P点电场强度大小也变为原来的2倍,同理Q点电场强度大小也变为原来的2倍,而P、Q间距不变,根据U=Ed定性分析可知,P、Q两点间电势差变大,C正确,D错误。 7.选A　粒子在A点速度变化最快,说明粒子在A点加速度最大,三点中A点场强最大,A正确;不能确定场源电荷的电性,因此不能确定场强方向,也不能确定电势高低,B、C错误;离场源电荷越远,场强越小,由U=Ed可知,A、B间电势差绝对值大于B、C间电势差绝对值,D错误。 8.选D　根据E=,可得Ey==50 V/m,方向沿y轴负方向;Ex==50 V/m,方向沿x轴正方向。根据电场强度的叠加原理,可得E==100 V/m,设电场强度与x轴夹角为θ,则有tan θ==1,又因为坐标系中AB连线与x轴夹角的正切值tan α==1,可知电场强度方向为A→B。故选D。 9.选C　头部集中正电荷,尾部集中负电荷,电场线方向由B指向A,沿电场线方向电势降低,故B点电势高于A点,故A错误;根据等量异种点电荷的电场分布的对称性可知,A点和B点场强相同,故B错误;由于电场线方向由B指向A,所以正电荷的受力方向为由B指向A,正电荷由A移动到O时,电场力做负功,电势能增大,故C正确;根据等量异种点电荷的电场分布规律可知,A、B间的电场线比A点到鱼尾或B点到鱼头的电场线稀疏,则平均场强较小,故AB之间的电压小于200 V,故D错误。 10.选B　取AB中点为F,由几何关系可知四边形AFCD为平行四边形,故φC-φD=φF-φA=2 V,故φF=3 V,即DF为3 V的等势线,作出电场线如图所示,所以B点的电势为φB=φC=5 V,电场强度大小为E=== V/m= V/m,故A错误,B正确;由图可知,在梯形区域内电势最高为5 V,电势最低为1 V,根据Ep=qφ,可知一质子在梯形区域内的电势能一定大于零,故C错误;因为φD=φF,所以UDF=0,一电子从D点移到AB的中点,电场力不做功,故D错误。 11.选D　a、O之间沿电场线方向的距离为d=Rsin 53°=4 m,a、O间电势差U=4 V,则电场强度的大小为E==1 V/m,故A错误;b、O之间沿电场线方向的距离为x=Rcos 53°=3 m,b点电势为φb=Ex=1×3 V=3 V,故B错误;b、d两点间的电势差为Ubd=2ERcos 53°=2φb=6 V,静电力做功Wbd=qUbd=-1×6 J=-6 J,故C错误;a、c两点间的电势差为Uac=2ERsin 53°=8 V,静电力做功Wac=qUac=1×8 J=8 J,则电势能减少8 J,故D正确。 12.解析:(1)A、B间的电势差为UAB= 解得UAB=-8 V,则UBA=-UAB=8 V。 (2)匀强电场的电场强度大小为E==4 V/m。 (3)根据电势差的定义式有UAB=φA-φB 解得φB=4 V 根据电势能的计算公式有EpA=QφA=-8×10-6 J。 答案:(1)8 V　(2)4 V/m　(3)4 V　-8×10-6 J $