10.3 电势差和电场强度的关系 同步巩固练习 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

人教版高中物理必修第三册第十章第三节 电势差和电场强度的关系同步巩固练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．图中实线所示为某电场的电场线，虚线为某试探电荷在仅受电场力的情况下从点到点的运动轨迹，则下列说法正确的是（    ） A．该试探电荷带正电 B．点的电场强度比点的电场强度小 C．试探电荷在点的加速度比在点的加速度大 D．该试探电荷从点到点的过程中速度先增大后减少 【答案】A 【难度】0.94 【知识点】电场线、等势面和运动轨迹的定性分析、根据电场线的疏密比较电场强弱 【详解】A．电荷仅受电场力，则电场力方向沿电场线指向轨迹内侧，则电场力方向与电场方向相同，可知该试探电荷带正电，故A正确； B．电场线分布的密集程度间接表示电场强弱，根据图示可知，点的电场强度比点的电场强度大，故B错误； C．结合上述，试探电荷在点的电场强度比点的电场强度大，即点的电场力比点的电场力大，则试探电荷在点的加速度比在点的加速度小，故C错误； D．结合上述，该试探电荷从点到点的过程中电场力做正功，速度一直增大，故D错误。 故选A。 2．产生闪电的积雨云底层带负电，为避免闪电造成损害，高大的建筑物都装有避雷针。图中虚线为避雷针周围的等势线，、两点的场强大小分别为、，电势分别为、，下列正确的是（　　） A． B． C．避雷针的顶端带负电 D．一带负电的雨滴从下落至的过程中，电势能减少 【答案】D 【难度】0.94 【知识点】判断非匀强电场中等距的两点电势差大小 【详解】A．因积雨云带负电，故避雷针尖端感应出正电荷，电场线由正电荷出发终止与负电荷，电场线向上，沿电场线方向电势减小，则 A错误 B．等势线的疏密表示电场的强弱，则 B错误 C．．根据同性相吸引，则积雨云带负电，故避雷针尖端感应出正电荷，C错误 D．连线上的电场线方向向上，则带负电雨滴受电场力向下，向下运动电场力做正功，D正确 故选D。 3．关于匀强电场中的电势差与电场强度的关系，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．电势降低的方向就是电场强度的方向 C．电场强度大的地方，两点间的电势差一定大 D．平行且等间距的两点间的电势差一定相等 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】匀强电场中电势差与电场强度的关系、电势和电场线的关系 【详解】A．任意两点间的电势差等于电场强度和这两点间沿电场线方向的距离的乘积，A错误； B．沿着电场线电势降低，故电势降低最快的方向必定是电场强度的方向，B错误； C．电场强度大的地方，两点间的电势差不一定大，还与两点间沿电场线方向的距离有关，C错误； D．在匀强电场中，平行且等间距的两点间的电势差一定相等，D正确。 故选D。 4．如图所示，匀强电场中A、B两点相距0.1m，电势差大小为5V，则A、B两点电势高低情况及电场强度为（  ） A． ， B．， C． ， D．， 【答案】A 【难度】0.85 【知识点】根据电场线的疏密比较电场强弱、匀强电场中电势差与电场强度的关系 【详解】沿着电场线方向电势逐渐降低，知A点的电势高于B点的电势，即，根据公式 故选A。 【点睛】解决本题的关键掌握匀强电场的场强公式，注意是沿电场线方向上的距离。 5．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0V，点A处的电势为6V，点B处的电势为1V，则电场强度的大小为（　　） A． B． C．V/m D． V/m 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】匀强电场中电势差与电场强度的关系 【详解】把OA分成六点，则C点的电势为1V，将C点与B点连接，如图 电场线与等势线垂直，根据几何关系得 ，则OB沿电场线方向上的距离为 所以电场强度为 故选C。 6．如图，a、b、c、d是匀强电场中的四个点，各点间电势差最大的是（     ） A．a点与d点 B．d点与c点 C．a点与b点 D．a点与c点 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】计算匀强电场中两点的电势差 【详解】根据U=Ed可知，在匀强电场中沿电场线方向的距离最大的两点之间的电势差最大，由图可知a点与c点间的电势差最大；故选D. 【点睛】注意不是在电场中两点间距离最大的两点电势差最大，而是沿电场线方向距离最大的两点电势差最大. 二、多选题 7．如图所示，圆心为O点，半径R=0.1m的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，ab和cd为该圆的直径。将电荷量为q=+0.1C的粒子从a点移动到b点，电场力做功为2J；若将该粒子从c点移动到d点，电场力做功为4J。下列说法正确的是（　　） A．该匀强电场的场强方向与ab平行 B．电场强度的大小E=200V/m C．a点电势低于c点电势 D．将该粒子从d点移动到b点，电场力做功为-2J 【答案】BC 【难度】0.85 【知识点】匀强电场中电势差与电场强度的关系 【详解】A．根据题意可知：粒子从a点移动到b点，电场力做功为2J；若将该粒子从c点移动到d点，电场力做功为4J，移动距离ab在电场方向的投影dab，移动距离cd在电场方向的投影dcd，根据电场力做功表达式 W电=qEd 可知dcd是dab的两倍，设圆形电场区域的半径为R，如图 由几何关系得ab在cd方向的投影等于R，即dcd是dab的两倍，所以电场线的方向由c指向d，场强方向与cd平行，故A错误； B．粒子从c到d做的功为 W电=qEdcd 代入数据解得 E=200V/m 故B正确； C．沿电场方向电势逐渐降落，c点电势高于c'点电势，a与c'为等势点，所以c点电势高于a点电势，故C正确； D．将该粒子从d点移动到b点，电场力做功为 故D错误。 故选BC。 8．如图所示，在匀强电场中，A、B、C、D、E、F位于边长的正六边形的顶点上，匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面。已知A、B、C、D的电势分别为-4V、0、、。则下列说法正确的是（　　） A．E点的电势 B．A、F间的电势差 C．该匀强电场的场强大小 D．该匀强电场的电场线垂直于BF连线，且指向A 【答案】CD 【难度】0.65 【知识点】匀强电场中电势差与电场强度的关系 【详解】A．由几何知识知，EB与DC平行且，因电场是匀强电场，则 即 代入数据可得 故A错误； B．由几何知识知，AF与CD平行且相等，因电场是匀强电场，则 故B错误； CD．因为电场是匀强电场，又电场线由电势高处指向电势低处，则电场线垂直于CE如图： 由几何知识可得，电场线垂直于BF连线，且指向A；据 可得， 故CD正确。 故选CD。 三、解答题 9．如图所示，△ABC处于匀强电场中，电场强度方向平行于三角形所在平面，已知，，，A、B、C三点的电势分别为2V、8V、6V，电子的电荷量为。求： (1)匀强电场的电场强度； (2)将一电子从AC的中点Q移到C点，静电力做的功。 【答案】(1)80V/m，方向与BC方向的夹角为60° (2) 【难度】0.65 【知识点】匀强电场中电势差与电场强度的关系、静电力做功与电势差的关系 【详解】（1）根据题意可知 故 则 根据电场强度与电势差的关系可得电场强度沿BA方向的分量为 电场强度沿BC方向的分量为 如下图所示，根据矢量合成可得匀强电场的电场强度大小为 设电场强度的方向与BC方向的夹角为θ，则有 解得 即电场强度的方向与BC方向的夹角为30°。 （2）AC的中点Q点的电势为 则将一电子从AC的中点Q移到C点，静电力做的功为 【点睛】 10．如图所示的匀强电场，电场强度E = 2×104 N/C；一电荷量q = +1×10-8 C的电荷从电场中的A点移动到B点，A、B之间的距离d = 0.1 m；求： （1）电荷所受电场力F的大小； （2）A、B之间的电势差U； （3）电场力对电荷做的功W。 【答案】（1）；（2）；（3） 【难度】0.65 【知识点】电场力做功和电势能变化的关系、静电力做功与电势差的关系、计算匀强电场中两点的电势差 【详解】（1）由电场力的公式有 （2）匀强电场场强处处相同，大小均为E，则A、B两点两点之间的电势差为 （3）则在A到B过程中电场力是恒力，做的功为 【点睛】匀强电场中电荷所受电场力是恒力，求电场力做功，就把电场力当作一般的力，应用功的计算公式求解。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 人教版高中物理必修第三册第十章第三节 电势差和电场强度的关系同步巩固练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．图中实线所示为某电场的电场线，虚线为某试探电荷在仅受电场力的情况下从点到点的运动轨迹，则下列说法正确的是（    ） A．该试探电荷带正电 B．点的电场强度比点的电场强度小 C．试探电荷在点的加速度比在点的加速度大 D．该试探电荷从点到点的过程中速度先增大后减少 2．产生闪电的积雨云底层带负电，为避免闪电造成损害，高大的建筑物都装有避雷针。图中虚线为避雷针周围的等势线，、两点的场强大小分别为、，电势分别为、，下列正确的是（　　） A． B． C．避雷针的顶端带负电 D．一带负电的雨滴从下落至的过程中，电势能减少 3．关于匀强电场中的电势差与电场强度的关系，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．电势降低的方向就是电场强度的方向 C．电场强度大的地方，两点间的电势差一定大 D．平行且等间距的两点间的电势差一定相等 4．如图所示，匀强电场中A、B两点相距0.1m，电势差大小为5V，则A、B两点电势高低情况及电场强度为（  ） A． ， B．， C． ， D．， 5．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0V，点A处的电势为6V，点B处的电势为1V，则电场强度的大小为（　　） A． B． C．V/m D． V/m 6．如图，a、b、c、d是匀强电场中的四个点，各点间电势差最大的是（     ） A．a点与d点 B．d点与c点 C．a点与b点 D．a点与c点 二、多选题 7．如图所示，圆心为O点，半径R=0.1m的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，ab和cd为该圆的直径。将电荷量为q=+0.1C的粒子从a点移动到b点，电场力做功为2J；若将该粒子从c点移动到d点，电场力做功为4J。下列说法正确的是（　　） A．该匀强电场的场强方向与ab平行 B．电场强度的大小E=200V/m C．a点电势低于c点电势 D．将该粒子从d点移动到b点，电场力做功为-2J 8．如图所示，在匀强电场中，A、B、C、D、E、F位于边长的正六边形的顶点上，匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面。已知A、B、C、D的电势分别为-4V、0、、。则下列说法正确的是（　　） A．E点的电势 B．A、F间的电势差 C．该匀强电场的场强大小 D．该匀强电场的电场线垂直于BF连线，且指向A 三、解答题 9．如图所示，△ABC处于匀强电场中，电场强度方向平行于三角形所在平面，已知，，，A、B、C三点的电势分别为2V、8V、6V，电子的电荷量为。求： (1)匀强电场的电场强度； (2)将一电子从AC的中点Q移到C点，静电力做的功。 10．如图所示的匀强电场，电场强度E = 2×104 N/C；一电荷量q = +1×10-8 C的电荷从电场中的A点移动到B点，A、B之间的距离d = 0.1 m；求： （1）电荷所受电场力F的大小； （2）A、B之间的电势差U； （3）电场力对电荷做的功W。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $