第10章 3.电势差与电场强度的关系（课时跟踪检测）（学用word）-【优学精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）

3.电势差与电场强度的关系 1.A　在正电荷或负电荷产生的静电场中，电场强度方向都指向电势降低最快的方向，故A正确；电场强度与电势没有直接关系，所以电场强度大的地方电势不一定高，电场强度小的地方电势不一定低，故B错误；根据U＝Ed，可知匀强电场中任意两点之间的电势差除了与电场强度有关外，还与两点沿电场强度方向的距离有关，故C错误；根据Ep＝qφ，可知电场强度与电势能没有直接关系，在电场强度越大的地方，电荷的电势能不一定越大，故D错误。 2.AB　E＝仅适用于匀强电场，故A正确；电势差的比值定义式Uab＝适用于任何电场，且Uab跟Wab、q无关，故B正确；电势的比值定义式为φ＝，但电场中某点的电势φ与q无关，故C错误；Uab＝Ed中的d指的是a、b两点沿电场强度方向的距离，所以电场中任意两点a、b间的距离越大，a、b两点沿电场强度方向的距离不一定越大，则两点间电势差不一定越大，故D错误。 3.C　A、B两点沿电场线方向的距离d＝lcos 60°＝0.1× m＝0.05 m，B点电势低于A点电势，UBA＝－Ed＝－100×0.05 V＝－5 V，因UBA＝φB－φA，φA＝0，则φB＝－5 V，C正确。 4.B　由于图中只有一根电场线，电场线分布的密集程度不确定，则电场强度的大小关系也不确定，电势差的关系也不能够确定，故A、C错误；根据图像可知，电场方向向右，沿电场线电势降低，则有φA＞φB＞φC，故B正确；电子带负电，静电力方向与电场方向相反，即电子所受静电力方向向左，从A点出发经B点运动到C点过程，静电力做负功，电势能增大，则有EpA＜EpB＜EpC，故D错误。 5.A　圆心O的电势φO＝＝6 V，则O点和c点连线为等势线，则电场强度方向沿dO指向O点，电场强度的大小为E＝＝ V/cm＝2 V/cm，选项A正确，B、C错误；a、O两点电势相等，可知电子从a点运动到O点，静电力做功为零，选项D错误。 6.B　电场线越密集电场强度越大，所以Ea＜Eb＜Ec，匀强电场中U＝Ed，由于＜，所以Uab＜Ubc，故A错误；因为E＜，所以Uab＞Ed，故C、D错误，B正确。 7.B　根据点电荷电场线的分布特征可知，该场源电荷为负点电荷，故A错误；点电荷等势线是以点电荷为圆心的一簇同心圆，由于沿电场线电势降低，可知电势φA＞φB，故B正确；根据U＝Ed，由于E、D之间的电场强度均小于D、B之间的电场强度，可知UED＜UDB，故C错误；图中沿着电场线的方向，电场线分布逐渐变密集，则电场强度逐渐增大，故D错误。 8.B　因为电场是匀强电场，且e为ab的中点，则有φa－φe＝φe－φb，解得e点电势为φe＝0，故A不符合题意；由于φc＞φb，可知匀强电场的电场强度方向由c指向b，水平向左；大小为E＝＝200 V/m，故B符合题意，D不符合题意；因为电场是匀强电场，且ab与dc平行相等，则有Uab＝Udc，故C不符合题意。 9.D　电子从a点移动到b点的过程中，静电力做功为Wab＝－eUab＞0，静电力做正功，故A错误；电子从a点移动到c点的过程中，静电力做功为Wac＝－eUac＞0，静电力做正功，电势能减小，故B错误；将ab段均分成5等份，如图所示，由图可得d点与c点电势相同，电场方向垂直于等势线，且沿电场方向电势逐渐降低，因此电场强度方向从b点指向a点，故C错误；由题意知Uba＝φb－φa＝10 V，电场强度大小为E＝＝200 V/m，故D正确。 10.AD　线段CD和AB平行，根据几何关系有2｜CD｜＝｜AB｜＝2R，所以UAB＝2UCD即φA－φB＝2（φC－φD），代入数据解得φA＝7 V，A正确，B错误；线段AB的中点O的电势φO＝＝3 V，AO的中点N的电势φN＝＝5 V，所以CN是一条等势线，由几何关系知CN⊥AB，故电场方向由A指向B，电场强度大小为E＝＝400 V/m，C错误，D正确。 11.（1）9 V　（2）30 V/m 解析：（1）A、C两点的电势差UAC＝＝9 V，A、B两点电势相等，则UBC＝UAC＝9 V。 （2）根据匀强电场中电势差与电场强度的关系有UBC＝Ed，解得E＝30 V/m。 12.（1）150 V　（2）600 V/m 解析：（1）将一质子从A点移动到B点，电场力做的功为150 eV，则有WAB＝eUAB＝150 eV 又B点与大地相连，故B点电势为0 V UAB＝φA－φB＝φA＝150 V 解得A点的电势为φA＝150 V。 （2）将一电子从D点移动到B点，电场力做的功为－150 eV， 则有WDB＝－eUDB＝－150 eV 又UDB＝φD－φB＝φD 解得D点的电势φD＝150 V 可知AD连线为等势线，则匀强电场的电场强度方向由D指向B，大小为E＝＝＝600 V/m。 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.电势差与电场强度的关系 知识点　匀强电场中电场强度与电势差的关系 1.（2025·重庆九龙坡期中）关于静电场，下列结论普遍成立的是（　　） A.在正电荷或负电荷产生的静电场中，电场强度方向都指向电势降低最快的方向 B.电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低 C.匀强电场中任意两点之间的电势差只与电场强度有关 D.在电场强度越大的地方，电荷的电势能也越大 2.〔多选〕（2025·河南开封期中）下面是某同学对一些公式的理解，其中正确的是（　　） A.E＝仅适用于匀强电场 B.电势差的比值定义式Uab＝适用于任何电场，且Uab跟Wab、q无关 C.由公式φ＝可知，电场中某点的电势φ与q成反比 D.由Uab＝Ed可知，电场中任意两点a、b间的距离越大，两点间电势差也一定越大 3.如图所示，匀强电场的电场强度E＝100 V/m，A、B两点相距10 cm，A、B连线与电场线夹角为60 °，若取A点电势为0，则B点电势为（　　） A.－10 V　　B.10 V　　C.－5 V　　D.5 V 4.（2025·广东惠州期中）如图所示为某电场中的一根电场线，电场线上有A、B、C三点且AB＝BC，一电子以一定的初速度从A点出发经B点运动到C点。下列说法正确的是（　　） A.电场强度EA＞EB＞EC B.电势φA＞φB＞φC C.电势差UAB＝UBC D.电子的电势能EpA＞EpB＞EpC 5.（2025·河南郑州期中）如图所示，图中五点均在匀强电场中，它们分别是一个半径R＝2 cm的圆上四个等分点和圆心。已知电场线与圆所在平面平行。下列说法正确的是（　　） A.电场强度的大小为2 V/cm B.O点的电势为4 V C.O点的电场强度方向指向a点 D.电子从a点运动到O点，静电力做功为－2 eV 6.（2025·江苏苏州期末）如图所示，a、b、c为电场中某条电场线上的三个点，且间距ab＝bc＝d，已知a点电场强度大小为E。则关于a、b、c三点间的电势差Uab、Ubc，以下说法正确的是（　　） A.Uab＝Ubc B.Uab＞Ed C.Uab＝Ed D.Uab＜Ed 7.（2025·四川南充期中）如图所示为一点电荷的电场，其中实线箭头表示电场线，三条虚直线等间距，AB＝BC＝BD＝DE，那么以下说法成立的是（　　） A.该场源电荷为正电荷 B.电势φA＞φB C.UED＝UDB D.沿着电场线的方向，电场强度逐渐减小 8.（2025·广东广州期中）如图所示，a、b、c、d、e为匀强电场中的五个点，水平实线为电场线（方向未标出），ab＝bc＝cd＝da＝4 cm，ad边平行于电场线，且∠abc＝60°，e为ab的中点。已知a、b、c三点的电势分别为φa＝2 V，φb＝－2 V，φc＝6 V，则下列说法错误的是（　　） A.e点电势φe＝0 B.匀强电场的电场强度方向水平向右 C.a、b间的电势差Uab等于d、c间的电势差Udc D.匀强电场的电场强度大小为200 V/m 9.（2025·安徽宿州期中）如图所示，有一平行于abc平面的匀强电场，其中a、b、c三点电势分别为2 V、12 V、6 V，ab＝5 cm，ac＝2 cm，ac和ab的夹角为45°。下列说法正确的是（　　） A.电子从a点移动到b点的过程中，静电力做负功 B.电子从a点移动到c点的过程中，电势能增大 C.电场强度的方向从c点指向a点 D.电场强度的大小为200 V/m 10.〔多选〕（2025·湖北武汉期中）如图所示，在半圆所在平面内，有一与该平面平行的匀强电场。电场强度为E，若半圆的直径AB＝2 cm，C、D为半圆的两个三等分点，φB＝－1 V，φC＝5 V，φD＝1 V，则（　　） A.φA＝7 V B.φA＝8 V C.E＝300 V/m D.E＝400 V/m 11.如图所示，直角梯形ABCD位于水平向右的匀强电场中，AB＝0.4 m、BC＝0.3 m，BC边和AD边均水平。将一电荷量q＝－2×10－7 C的负点电荷从A点移动到C点，该点电荷克服静电力做的功W0＝1.8×10－6 J。求： （1）B、C两点间的电势差UBC； （2）匀强电场的电场强度的大小E。 12.（2025·河南驻马店期中）如图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一等腰直角三角形，底边BC的长度d＝0.5 m，D点为BC的中点，电场强度的方向平行于△ABC所在平面，B点与大地相连。现将一质子从A点移动到B点，电场力做的功为150 eV，将一电子从D点移动到B点，电场力做的功为－150 eV，质子带正电，电子和质子的电荷量（绝对值）均为e。求： （1）A点的电势φA； （2）匀强电场的电场强度大小E。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $