10.2 电势差 基础练习卷-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 以电势差为核心，通过单选、多选、解答题的梯度设计，实现从概念辨析到综合计算的知识巩固，适配新授课基础夯实与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|电势、电场强度基本概念|单选1-4题直接考查电势差定义及矢量性等概念辨析| |理解应用|等势面与电场线关系、电场力做功分析|多选11-12题结合粒子运动轨迹分析场强大小与电势能变化| |综合计算|电势差与电势能变化的综合计算|解答题16-20题通过递进式计算强化W=qU公式应用，提升科学推理能力|

电势差基础练习卷 一、单选题 1．某电场的等势面分布如图所示， 已知A、B两点的电场强度为EA、 EB，电势为φA、φB，下列判断正确的是（　　） A．EA > EB B．EA< EB C．φA > φB D．φA < φB 【答案】A 【详解】CD．由题图可知，A、B两点在同一等势面上，则有，故CD错误； AB．根据可知，相邻等差等势面越密集的地方场强越大，则有，故A正确，B错误。 故选A。 2．某电场的等势面如图中实线所示，虚线为一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，M、N、P是轨迹上的点，则（　　） A．粒子带负电 B．N点的场强比M点小 C．电场力先做负功后做正功 D．粒子在N点的动能比P点大 【答案】C 【详解】A．沿电场线电势逐渐降低，可知电场线大致向右，由粒子运动轨迹可知，粒子受电场力大致向右，可知粒子带正电，A错误；     B．等差等势面越密集，则电场线越密集，从而场强越大，可知N点的场强比M点大，B错误； CD．从P到N再到M，粒子的电势能先增加后减小，可知电场力先做负功后做正功，动能先减小后增加，可知粒子在N点的动能比P点小，C正确，D错误。 故选C。 3．某介电电泳实验使用非匀强电场，该电场的等势线分布如图所示。a、b、c、d四点分别位于电势为、、1V、2V的等势线上，则（　　） A．a、b、c、d中a点电场强度最小 B．a、b、c、d中d点电场强度最大 C．一个电子从b点移动到c点克服电场力做功为2eV D．一个电子从a点移动到d点电势能减小了4eV 【答案】D 【详解】AB．根据等差等势面越密集电场强度越大，可知a、b、c、d中a点电场强度最大，故AB错误； C．一个电子从b点移动到c点电场力做功为，故C错误； D．一个电子从a点移动到d点电场力做功为 根据电场力做正功电势能减小，则一个电子从a点移动到d点电势能减小了4eV，故D正确。 故选D。 4．关于电势差和电势、的理解，下列说法正确的是（　　） A． B．、都有正负，可见电势是矢量 C．和是相同的，它们有关系 D．零电势点的选取是任意的，但人们通常取大地或无限远处为零电势点 【答案】D 【详解】A．根据电势差的定义，故A错误； B．电势的正负表示相对零电势点的高低，电势是标量（只有大小，无方向），故B错误； C．根据电势差的定义 有 可知，故C错误； D．零电势点的选取具有任意性，实际中通常取大地或无限远处为零电势点，故D正确。 故选D。 5．某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，、分别是运动轨迹与等势面、的交点，下列说法正确的是（　　） A．粒子带负电荷 B．点的电场强度比点的大 C．粒子在点的动能小于在点的动能 D．粒子在点的电势能小于在点的电势能 【答案】C 【详解】A．根据等势面的电势分布可知，带电体带正电荷，再由粒子的运动轨迹可知，粒子在运动过程中受到带电体的排斥作用，可知粒子带正电荷，故A错误； B．等差等势面越密集，电场强度越大，故M点的电场强度比N点的小，故B错误； CD．粒子带正电，因为M点的电势高于N点的电势，故粒子在M点的电势能比在N点的电势能大；由于带电粒子仅在电场作用下运动，电势能与动能总和不变，则粒子在M点的动能小于在N点的动能，故C正确，D错误。 故选C。 6．下列说法正确的是（　　） A．公式表明，电场强度的大小与试探电荷的电荷量成反比 B．公式表明，点电荷周围某点电场强度的大小与其电荷量成正比 C．公式表明，电场中某点的电势与试探电荷的电荷量成反比 D．公式表明，电场中、两点间的电势差与试探电荷的电荷量成反比 【答案】B 【详解】A．公式是电场强度的定义式，其中为试探电荷所受电场力，为试探电荷的电荷量。该式表明是与的比值，但电场强度由电场本身决定，与无关，故A错误； B．公式 是点电荷电场强度的决定式，其中为点电荷的电荷量，为距离。该式直接表明，对于固定距离，电场强度与点电荷的电荷量成正比，故B正确； C．公式 是电势的定义式，其中为试探电荷在该点的电势能，为试探电荷的电荷量。电势由电场本身决定，与无关，故C错误； D．公式是电势差的定义式，其中为将试探电荷从移到时电场力做的功，为试探电荷的电荷量。电势差由电场和位置决定，与无关，故D错误。 故选B。 7．某电泳实验使用非匀强电场，该电场的等势线分布如图所示。a、b、c、d四点中场强最大的为（　　） A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 【答案】A 【详解】a、b、c、d中a点的等势面最密集，则电场线最密集，则电场强度最大。 故选A。 8．如图所示，在与纸面平行的匀强电场中有A、B、C三点，其电势分别为6V、2V、2V。下列图中箭头表示电场的方向，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据题意，B、C两点的电势相等，均为2V，因此连接B、C的直线是一条等势线；在匀强电场中，电场线与等势线垂直，A点电势为6V，高于B、C两点的电势为2V，电场线应由高电势A指向低电势BC连线。 故选A。 9．某电场的等势线如图所示，、分别为等势面、上的两点，将一电子从点移至点，电场力做功为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】因，则将一电子从点移至点，电场力做功为 故选B。 10．将一电量为+1.6×10-8C的电荷在电场中从A点移动到B点，克服电场力做功为，则A、B两点间电势差为（　　） A．400V B．-400V C．600V D．-600V 【答案】B 【详解】从A点移动到B点，克服电场力做功为，可知 根据电场力做功 可得A、B两点间电势差 故选B。 二、多选题 11．两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，在仅受静电力作用下的运动轨迹如图中实线所示。下列说法正确的是（　　） A．粒子带正电 B．粒子从a点运动到e点的过程中速度先变小后变大 C．粒子经过a点的加速度小于经过c点的加速度 D．粒子经过b点和d点时加速度相同 【答案】BC 【详解】A.做曲线运动的物体所受的合力方向指向曲线的凹侧，沿着电场线的方向电势降低最快，粒子带负电，A错误； B.负电荷在电势低的地方电势能大，从a点运动到e点的过程中电势能先变大后变小，由于粒子只受电场力作用，因此动能和电势能之间相互转化，即（k为定值），粒子从a点运动到e点的过程中动能先变小后变大，从a点运动到e点的过程中速度先变小后变大，B正确； C.等势线密的地方电场强度大，由可得，粒子经过a点的加速度小于经过c点的加速度，C正确； D.由题图可知，b点和d点的电场强度大小相等、方向不同，粒子经过b点和d点时加速度方向不同， D错误。 故选BC。 12．“工欲善其事，必先利其器”。由于冷冻电镜的存在，中国科学家得以成功捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，其中的一种电子透镜的一部分电场分布如图所示，虚线为等差等势面，一电子仅在电场力作用下运动的轨迹如图中实线所示，a、b是轨迹上的两点，则（　　） A．电子在a点的加速度大于在b点的加速度 B．电子在a点的动能小于在b点的动能 C．a点的电势高于b点的电势 D．电子在a点的电势能大于在b点的电势能 【答案】BD 【详解】A．等差等势面越密集，场强越大，所以a点的电场强度小于b点的电场强度，根据，则电子在a点的加速度小于在b点的加速度，故A错误； BCD．根据电场方向与等势面垂直，电场力方向位于运动轨迹的凹侧，电子在电场中的受力和电场方向如图所示 根据沿电场方向电势降低，可知a点的电势低于b点的电势；由于电子带负电，电子在a点的电势能大于在b点的电势能；由于只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变，即电子在a点的动能小于在b点的动能，故BD正确，C错误。 故选BD。 13．电场中存在A、B、C三个点，一电子从A点移动到B点时，电场力做功，之后粒子又从B点移动到C点，B、C间的电势差为，则（　　） A．AB间的电势差为 B．AB间的电势差为 C．电子从A点移动到C点电场力做功 D．电子从A点移动到C点电场力做功 【答案】BC 【详解】AB．一电子从A点移动到B点时，电场力做功，根据 可得AB间的电势差为，故A错误，B正确； CD．电子从A点移动到C点电场力做功为，故C正确，D错误。 故选BC。 14．如图为两点电荷Q、的电场等势面分布示意图，Q、位于x轴上，相邻等势面的电势差为4V。若x轴上的M点和N点位于0V等势面上，P为某等势面上一点，则（　　） A．P点的电场强度比M点的小 B．N点的电场方向沿x轴负方向 C．为负电荷 D．将一个电子从P点移到N点，电势能增加了16eV 【答案】BD 【详解】A．等差等势线的疏密程度体现场强的大小，由图可知P点的等差等势线比M点更密，则P点的电场强度大小比M点的大，故A错误； B．沿着电场线电势逐渐降低，结合各等势线的电势高低关系可知N点的电场方向沿x轴负方向，故B正确 C．沿着电场线电势逐渐降低，由图可知电场线由N指向Q，则为正电荷，故C错误； D．M点与N点等势均为0V，P点与N点的等势线间隔四个，而相邻等势面的电势差为4V，则P点与N点的电势差为16V，则有 所以电势能增加了16eV，故D正确。 故选BD。 15．如图表示的是某电场等势面的分布情况。在电场中的A、B两点放置等量同一种试探电荷a和b，下列判断正确的是（　　） A．电荷a受到的电场力更大 B．电荷a与b受到的电场力大小相同 C．电荷a具有的电势能更大 D．电荷a与b具有的电势能相同 【答案】AD 【详解】AB．由题图可知，A点的等差等势面较B点密集，故A点的场强大于B点的场强，所以试探电荷在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力，故A正确，B错误； CD．因A、B两点在同一等势面上，则A、B两点的电势相等，故试探电荷在A、B两点的电势能相等，故C错误，D正确。 故选AD。 三、解答题 16．已知电场中三点A、B、C的电势分别为、、，求电荷量的电荷在电场中移动时，求： (1)由A移到B过程中电场力做的功WAB； (2)由B移到C过程中电场力做的功WBC。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）已知，， 则AB间的电势差为 可得 （2）已知， ， 则BC间的电势差为 可得 17．带电荷量为的点电荷从点移到点时，克服静电力做功，已知点的电势为，求： (1)、之间的电势差 (2)点的电势 (3)从到的电势能变化 【答案】(1)－40V (2)－20V (3)电势能增加了 【详解】（1）A、B间的电势差 （2）因为， 可得A点的电势 （3）q从A到B克服静电力做功，则电势能增加。 18．在匀强电场中，将电荷量为的点电荷从电场中的点移到点，克服静电力做了的功，再从点移到点，静电力做了的功。求： (1)求、两点间的电势差和、两点间的电势差； (2)如果规定点的电势为0，则点和点的电势分别为多少？ 【答案】(1)， (2)， 【详解】（1）根据电场力做功 解得， （2）规定，则有， 代入数据解得， 19．一带电量的粒子在静电场中由A点运动到B点，在这一过程中，电场力对它做功为。取B点为零电势点，求： (1)A、B两点的电势差； (2)A点的电势。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据电场力做功与电势差关系可得 则A、B两点的电势差 （2）取B点为零电势点，则有 可得 20．如图所示为某电场等势面的分布情况，四个等势面分别为b、c、d、e。现将一电荷量的点电荷从A点移至B点，已知A点的电势，B点的电势。求： (1)A、B两点间的电势差； (2)从A点到B点的过程中，电场力对点电荷做的功。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）A点的电势，B点的电势，可得A、B两点间的电势差 （2）从A点到B点的过程中，电场力对点电荷做的功 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 电势差基础练习卷 一、单选题 1．某电场的等势面分布如图所示， 已知A、B两点的电场强度为EA、 EB，电势为φA、φB，下列判断正确的是（　　） A．EA > EB B．EA< EB C．φA > φB D．φA < φB 2．某电场的等势面如图中实线所示，虚线为一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，M、N、P是轨迹上的点，则（　　） A．粒子带负电 B．N点的场强比M点小 C．电场力先做负功后做正功 D．粒子在N点的动能比P点大 3．某介电电泳实验使用非匀强电场，该电场的等势线分布如图所示。a、b、c、d四点分别位于电势为、、1V、2V的等势线上，则（　　） A．a、b、c、d中a点电场强度最小 B．a、b、c、d中d点电场强度最大 C．一个电子从b点移动到c点克服电场力做功为2eV D．一个电子从a点移动到d点电势能减小了4eV 4．关于电势差和电势、的理解，下列说法正确的是（　　） A． B．、都有正负，可见电势是矢量 C．和是相同的，它们有关系 D．零电势点的选取是任意的，但人们通常取大地或无限远处为零电势点 5．某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，、分别是运动轨迹与等势面、的交点，下列说法正确的是（　　） A．粒子带负电荷 B．点的电场强度比点的大 C．粒子在点的动能小于在点的动能 D．粒子在点的电势能小于在点的电势能 6．下列说法正确的是（　　） A．公式表明，电场强度的大小与试探电荷的电荷量成反比 B．公式表明，点电荷周围某点电场强度的大小与其电荷量成正比 C．公式表明，电场中某点的电势与试探电荷的电荷量成反比 D．公式表明，电场中、两点间的电势差与试探电荷的电荷量成反比 7．某电泳实验使用非匀强电场，该电场的等势线分布如图所示。a、b、c、d四点中场强最大的为（　　） A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 8．如图所示，在与纸面平行的匀强电场中有A、B、C三点，其电势分别为6V、2V、2V。下列图中箭头表示电场的方向，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 9．某电场的等势线如图所示，、分别为等势面、上的两点，将一电子从点移至点，电场力做功为（    ） A． B． C． D． 10．将一电量为+1.6×10-8C的电荷在电场中从A点移动到B点，克服电场力做功为，则A、B两点间电势差为（　　） A．400V B．-400V C．600V D．-600V 二、多选题 11．两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，在仅受静电力作用下的运动轨迹如图中实线所示。下列说法正确的是（　　） A．粒子带正电 B．粒子从a点运动到e点的过程中速度先变小后变大 C．粒子经过a点的加速度小于经过c点的加速度 D．粒子经过b点和d点时加速度相同 12．“工欲善其事，必先利其器”。由于冷冻电镜的存在，中国科学家得以成功捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，其中的一种电子透镜的一部分电场分布如图所示，虚线为等差等势面，一电子仅在电场力作用下运动的轨迹如图中实线所示，a、b是轨迹上的两点，则（　　） A．电子在a点的加速度大于在b点的加速度 B．电子在a点的动能小于在b点的动能 C．a点的电势高于b点的电势 D．电子在a点的电势能大于在b点的电势能 13．电场中存在A、B、C三个点，一电子从A点移动到B点时，电场力做功，之后粒子又从B点移动到C点，B、C间的电势差为，则（　　） A．AB间的电势差为 B．AB间的电势差为 C．电子从A点移动到C点电场力做功 D．电子从A点移动到C点电场力做功 14．如图为两点电荷Q、的电场等势面分布示意图，Q、位于x轴上，相邻等势面的电势差为4V。若x轴上的M点和N点位于0V等势面上，P为某等势面上一点，则（　　） A．P点的电场强度比M点的小 B．N点的电场方向沿x轴负方向 C．为负电荷 D．将一个电子从P点移到N点，电势能增加了16eV 15．如图表示的是某电场等势面的分布情况。在电场中的A、B两点放置等量同一种试探电荷a和b，下列判断正确的是（　　） A．电荷a受到的电场力更大 B．电荷a与b受到的电场力大小相同 C．电荷a具有的电势能更大 D．电荷a与b具有的电势能相同 三、解答题 16．已知电场中三点A、B、C的电势分别为、、，求电荷量的电荷在电场中移动时，求： (1)由A移到B过程中电场力做的功WAB； (2)由B移到C过程中电场力做的功WBC。 17．带电荷量为的点电荷从点移到点时，克服静电力做功，已知点的电势为，求： (1)、之间的电势差 (2)点的电势 (3)从到的电势能变化 18．在匀强电场中，将电荷量为的点电荷从电场中的点移到点，克服静电力做了的功，再从点移到点，静电力做了的功。求： (1)求、两点间的电势差和、两点间的电势差； (2)如果规定点的电势为0，则点和点的电势分别为多少？ 19．一带电量的粒子在静电场中由A点运动到B点，在这一过程中，电场力对它做功为。取B点为零电势点，求： (1)A、B两点的电势差； (2)A点的电势。 20．如图所示为某电场等势面的分布情况，四个等势面分别为b、c、d、e。现将一电荷量的点电荷从A点移至B点，已知A点的电势，B点的电势。求： (1)A、B两点间的电势差； (2)从A点到B点的过程中，电场力对点电荷做的功。 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $