课时分层检测(8)电势差与电场强度的关系-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理必修第三册同步辅导与测试(人教版)

班级 姓名 得分 课时分层检测（八）电势差与电场强度的关系 5.如图所示，在匀强电场中， 0} 基础达标练 有A、B两点，它们之间的 1.关于匀强电场中的电场强度和电势差的关 距离为2cm,两点的连线 系，下列说法正确的是 与场强方向成60°角.将一个电荷量为一2× A.任意两点间的电势差等于电场强度和这： 10一5C的电荷由A移到B,其电势能增加了 两点间距离的乘积 0.1J.问： B.沿电场线方向上，相同距离上电势降落一 (1)在此过程中，静电力对该电荷做了多 定相等 少功？ C.电势降落的方向一定是电场强度的方向 (2)A、B两点的电势差UAB为多大？ D.电势降落最快的方向不一定是电场强度 (3)匀强电场的场强为多大？ 的方向 2.如图所示，匀强电场的电场强 E 度E=100V/m,A、B两点相 B 距10cm,A、B连线与电场线 60 夹角为60°，若取A点电势为 0,则B点电势为 A.-10V B.10V C.-5V D.5V 3.如图所示，a、b、c、d是匀强 电场中的四个点，它们正好 是一个平行四边形的四个顶 点，电场线与平行四边形所在的平面平行. …0能力提升练0 已知a点的电势是2V,b点的电势是5V,c 点的电势是9V.由此可知，d点的电势为 6.(多选)图中虚线为一组 ( 间距相等的同心圆，圆心 A.6V B.7V C.9V D.5V 处固定一带正电的点电 4.如图所示是一个匀强电场的 荷.一带电粒子以一定初 等势面示意图，每两个相邻的 速度射入电场，实线为粒 等势面相距2cm.由此可以 子仅在静电力作用下的运动轨迹，a、b、c三 确定电场强度的方向和数02V4V6V 点是实线与虚线的交点.则该粒子() 值是 ( A.带负电 A.竖直向下，E=100V/m B.在c点受力最大 B.水平向左，E=100V/m C.在b点的电势能大于在c点的电势能 C.水平向左，E=200V/m D.由a点到b点的动能变化大于由b点到c D.水平向右，E=200V/m 点的动能变化 149 班级 姓名 得分 7.(多选)一匀强电场的 ty/cm …0 情景创新练0 方向平行于xOy平 61 面，平面内a、b、三点 4 10.如图所示，充电的两 2 : 的位置如图所示，三点 6 平行板间形成匀强电 的电势分别为18V、0246 8 x/cm 场，以A点为坐标原 A· 20V、26V.下列说法正确的是 点，AB方向为位移x A.坐标原点处的电势为12V 的正方向，能正确反映电势φ随位移x变 B.电场强度的大小为√2V/cm 化的图像是 C.电子在a点的电势能比在b点的电势能 高2eV D.电子从b点运动到c点，克服静电力做的 0 B 功为6eV 11.为了使带负电的点电荷q在一 8.如图所示，A、B、C、D是 ·B 匀强电场中沿直线由A点匀 匀强电场中一个以坐标 速运动到B点，必须对该电荷 原点为圆心、半径为1m B 施加一个恒力F.如图所示，若 01 的圆与两坐标轴的交 AB=0.4m,0=37°，q=-3.0 A 点，已知A、B、D三点的 A ×10-7C,F=1.5×104N,A点电势9A 电势分别为9A=3V、PB=-2V、9D=8V, =100V(不计电荷所受到的重力). 由此可知电场强度的大小为 ( (1)在图中用实线画出电场线，用虚线画出 A.4 V/m B.5 V/m 通过A、B两点的等势线，并标明它们的 C.6 V/m D.7 V/m 电势； 9.如图所示，在匀强电场 (2)求q由A点运动到B点的过程中电势 中，电荷量g=5.0× 能的改变量及B点的电势. 10一10C的正电荷，由a 点移到b点和由a点移 a137 到c点，静电力做功都是3.0×108J.已知a、 b、c三点的连线组成直角三角形，ab=20cm, ∠a=37°，∠c=90°，求： (1)a、b两点间的电势差Uab; (2)匀强电场的电场强度大小和方向 15010,AC[设ab边与()a夹角为6，圈半径为R,由牛顿第二定律可得 qEcos 0-ma 根据运动学公式，有2Rcos0=之a 联立，可得=√9E 4mR 易知带电小球沿不同绝缘槽运动，所需时间相同，即t1=t2=t3, 故A正确： 小球分别到b、c、d时的过程中，静电力做功关系为W山<W, Wd,又根据动能定理W-Ek, 易知Ekl<Ee<Eka, 则1<2<3，故B错误； 沿电场线方向，电势逐渐降低，依题意小球带正电可得>> 93·且91一92>92-9 根据Ep=q9 依题意小球带正电可得Ep1>Ep2>Ep,故C正确：U1=P1一P2, U2=P-93 故U1>U2,故D错误.] 11.ABC[在绝缘细图环的上半圈P处，任取 十 一小段，可看成点电荷，其在a点产生的场 强为E1,在关于细圆环水平直径对称的下 年圈Q处再取一小段，其在a点产生的场0的E 强为E2,由对称性可知，E、E,的合场强竖E2 直向下，如图所示，即上半图和下半图在a 点产生的合场强一定竖直向下，同理可知，在b点场强方向也竖 直向下，大小与a点处相等，A正确：同理可分析a、b所在的直径 上各，点场强均竖直向下，故口、b两点在同一条等势线上，电势相 等，B正确：由微元法和对称性可知，c、d两点场强相等，方向竖 直向下，C正确：电场由c到d,c点电势高于d点电势，D错误.] 课时分层检测（八） 1.B[公式UA拙=Ed中的d是沿电场强度的方向上两，点间的距 离，A错误：沿电场线方向上，相同距离上电势降落相等，B正确： 在匀强电场中，沿不同方向电势均可减小，但沿电场强度方向电 势降落最快，C、D错误， 2.C[A,B两点沿电场线方向的距离d=lc0s60°=0.1×7m= 0.05m,B点电势低于A点电势：U4=-Ed=-100×0.05V= -5V,C正确.] 3.A[匀强电场中，在同一方向上每前进相同的距离，电势的改变 量相等，故9：一u=%一9，代入数据有2V一u=5V-9V,解 得9u=6V,故A正确.] 4.B[电场强度E号三100V/m,电场强度的方向垂直于等势 指向电势降落的方向，即水平向左，选项B正确，] 5.解析(1)电势能增加多少，静电力就做多少负功，故静电力对电 荷做了一0.1J的功， (2)U4B= -0.1 0 2×10V=5000V. 尚U=.得E号-可=5X10Vym UAB d 答案(1)-0.1J(2)5000V(3)5×105V/m 6.CD[物体做曲线运动时，合力方向指向轨迹的凹侧，说明粒子带 正电，A错误：由库仑定律F=k坠知离圆心越远，粒子所受的 力越小，B错误：粒子从b点到c点过程中，静电力做正功，电势能 减小，C正确；点电荷的等势面与虚线重合，依题意得U>U,又 静电力做功W=gU,则W山>Wk,由动能定理得粒子由a点到b 点的动能变化大于由b点到c点的动能变化，D正确.] 7.ABC[如图所示，在a、c连线上，确定一 y/em b点，其电势为20V,将b、b连线，bb即为 646 等势线，那么电场线应垂直于bb,再依据 4 沿着电场线方向电势降低，可知电场线方 向如图所示，根据9一9。=P%一P0,P。= 2E, b 18V、%=20V、g=26V,解得原点处的02468xm Ug,依据几 电势0=12V,故A正确：因为是匀强电场，则有E- 23 何关系，则d=cXc三6X6 66' cm=3√2cm,因此电场强度大 √62+6 小为E=262四v/cm=反V/cm,故B正确；因U=9-% 3√2 18V-20V=一2V,电子从a点到b点静电力做的功为W=gU =2eV,因静电力做正功，则电势能减少，那么电子在a点的电势 能比在b点的电势能高2eV,故C正确：同理，b、c间的电势差U =P6一g=20V-26V=-6V,电子从b点运动到c点，静电力 做正功，W=qUk=6eV,故D错误.] 8.B[在匀强电场中，由U一Ed可知沿着同一方向（非等势面上）， 每前进相同的距离，电势的降低相等；根据几何知识可知AB= CD,且AB∥CD,说明AB间的电势差等于CD间的电势差.故 PA一P=Pp一9，代入数据，解得=3V,即C点的电势为3V, 可知AC为等势面，电场强度方向与等势面垂直，从高电势到低电 势，即由D指向B,根据U=Ed,可得电场强度大小为E=U他 2 8-（-2)v/m=5V/m,故B正确.] 2×1 9,解析(1)U6==30X10 95.0X100V=60V. (2)正电荷q从a到b和从a到c,静电力做功相等，由W=qU知， U=U。,所以b、c处在同一个等势面上，根据电场线与等势面垂 直知，电场强度沿ac方向向右. 由E-号得 U 60 E=abcos37-20x10×0.8V/m=375V/m 答案(1)60V(2)375V/m方向沿ac向右 10.C[沿电场线的方向电势逐渐降低，A、B错误：在匀强电场中电 势与场强的关系为U=Ed,呈线性关系，C正确，D错误.] 11.解析(1)负电荷q由A点匀速运动到B点，说明负电荷q受到 的静电力与力F大小相等，方向相反，故电场线方向与力F方向 相同，等势线垂直于该点的电场线 (2)负电荷由A,点运动到B点的过程中，静 -60V 电力所做的功为 W=gE·ABcos0=-F·ABcos0 100V =-1.5×10-1×0.4×0.8J=-4.8× 10-5】 根据功能关系可知，电势能将增加 4.8×10-5J 根据W=q(9A一)得，B点电势为 BPA W=一60V. 答案(1)见解析(2)4.8×10-5J-60V 课时分层检测（九） 1.BD[由题图乙知，粒子由a→b减速运动，b→c加速运动，在b点 所受合力为零，因Q1带负电，可判断Q2一定带正电，选项A错误； 由点电荷产生的电场的电场强度公式知kQ=k,因1>2，所 以Q1>Q2,选项B正确：速度一时间图像的斜率表示加速度，由 题图乙知，粒子在b点的加速度为0，故受到的静电力为0，b点的 电场强度为0，选项C错误；、b间的电场强度方向向右，b、c间的 电场强度方向向左，带负电的粒子在、b间受静电力方向向左，在 b、c间受静电力方向向右，该粒子在由a点运动到c点的过程中， 静电力先做负功，后做正功，粒子的电势能先增大后减小，选项D 正确.门 2.D「带电粒子由P点运动到Q点，克服静电力做功，即静电力做 负功，所以电势能增加，再由动能定理可知动能减少，由于条件不 足，不能确定电势和场强的大小关系，故选D.] 3.BCD[因电场线与等势面相互垂直，且由高电 势指向低电势，故电场线如图所示，由粒子运动 的轨迹弯曲的方向可知粒子受力沿电场线的方 向，故粒子带正电，故A错误；若粒子从P到Q, 静电力做负功，粒子动能减少，电势能增加，故粒 子在P点的动能大于在Q点的动能，粒子在P ABC 点的电势能小于在Q点的电势能，同理，粒子从Q到P亦可得出 同样的结论，故B、C正确：因Q点处的等势面密集，故Q点的电 场强度大，故粒子在Q点受到的静电力大于在P点受到的静电 力，粒子在Q,点的加速度大于在P,点的加速度，故D正确.] 9