2.3 电势差与电场强度的关系 同步作业 -2026-2027学年高二上学期物理鲁科版必修第三册

**基本信息** 以“基础概念—情境应用—综合计算”为分层逻辑，通过梯度化题型构建电势差与电场强度关系的知识巩固路径，兼顾物理观念形成与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|电势差定义、W=qU及E=U/d直接应用|单考点选择题（如1题电势差定义判断），计算题（11题电势计算）强化概念理解| |中档|等势线分析、实际情境（静电驻极）应用|结合图像（如4题平行四边形等势线）、生活情境（5题熔喷布静电场）提升应用能力| |综合|多过程电势差关联、电场力做功与场强综合计算|多选（6题电势能与电势差关系）、计算题（13题电势能-电势差-场强串联）培养科学推理能力|

第3节 电势差与电场强度的关系 同步作业 一、选择题 考点一 电势差与静电力做功 1．下列关于电势差的说法中正确的是(　　) A．两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，静电力所做的功 B．1 C电荷从电场中一点移动到另一点，如果静电力做了1 J的功，这两点间的电势差就是1 V C．在两点间移动电荷时，静电力做功的多少跟这两点间的电势差无关 D．两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电荷量成反比 2．下列关于匀强电场中场强和电势差的关系的说法正确的是(　　) A．任意两点之间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积 B．在任何方向上，若两点间距离相等，则它们之间电势差就相等 C．沿着电场线方向，任何相等距离上的电势降落必定相等 D．电势降落的方向必定是电场强度的方向 3．如图所示，A、B是电场线上的两点，将一点电荷q从A点移动到B点，静电力做功W，且知A、B间的距离为d，下列说法中正确的是(　　) A．由公式W＝qU可得，A、B两点间的电势差为 B．由公式W＝Eqd可得，A点的电场强度为E＝ C．由公式W＝Eqd可得，B点的电场强度为E＝ D．A点的电势为 4.(2026·江苏南京期末)如图所示，平行四边形ABCD平行于电场线放在匀强电场中，将一个电荷从A点沿AD移动到D点静电力不做功。已知A点电势为-2 V，B点电势为2 V，则C点电势为(　　) A.-2 V B.0 V C.2 V D.4 V 5.(2026·山西临汾模拟)熔喷布是一种过滤材料，广泛应用于医疗、卫生、环保等领域，熔喷布经过静电驻极处理后，其纤维表面形成持久的静电场，可以持续吸附空气中的微小颗粒，提高过滤效率。静电驻极处理装置中针状电极与平板电极间形成的电场如图所示，b为ac的中点，bd连线平行于平板电极，下列说法正确的是(　　) A.a点电场强度比c点的小 B.b、d两点在同一等势面上 C.a、b两点之间的电势差等于b、c两点之间的电势差 D.某带负电颗粒在a点的电势能比在c点的大 6．(多选)下面关于电势、电势差和电势能的关系的说法中，正确的是(　　) A．电荷在某点的电势能越大，该点的电势越高 B．在电场中的两点之间移动电荷，电场力做功越多，这两点的电势差越大 C．由于零电势点的选取是任意的，所以电场中两点间的电势差也是不确定的 D．电场中A点电势比B点电势高1 V，则电荷量为10－2 C的正电荷从A移到B电势能减少了10－2 J 考点二 匀强电场中电场强度与电势差的关系 7．对公式E＝的理解，下列说法正确的是(　　) A．此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差 B．a点和b点间距离越大，则这两点的电势差越大 C．公式中d是指a点和b点之间的距离 D．公式中的d是匀强电场中a、b两个等势面间的垂直距离 8.如图所示，匀强电场的电场强度E＝100 V/m，A、B两点相距LAB＝10 cm，A、B连线与电场线的夹角为60°，则UBA为 (　　) A．－10 V B．10 V C．－5 V D．－3 V 9．如图所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R＝0.1 m的圆，P为圆周上的一点，O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ。若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E＝100 V/m，则O、P两点的电势差可表示为 (　　) A． UOP＝－10sin θ(V)　　 B． UOP＝10sin θ(V) C．UOP＝－10cos θ(V) D．UOP＝10cos θ(V) 10．(多选)如图所示，A、B、C是匀强电场中平行于电场线的某一平面上的三个点，各点的电势分别为φA＝5 V，φB＝2 V，φC＝3 V，H、F三等分AB，G为AC的中点，在下列各示意图中，能正确表示该电场强度方向的是(　　) A　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　D 二、计算题(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位) 11.把带电荷量2×10－8 C的正点电荷从无限远处移到电场中A点，需克服电场力做功8×10－6 J，若把该电荷从无限远处移到电场中B点，需克服电场力做功2×10－6 J，取无限远处电势为零。求： (1)A点的电势； (2)A、B两点间的电势差。 12．将一个电荷量为1×10－6 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做功2×10－6 J．从C点移到D点，静电力做功7×10－6 J，若已知B点比C点电势高3 V，求UDA. 13．如图所示，在匀强电场中，将一电荷量大小为2×10－5 C的负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.1 J，已知A、B两点间距离为2 cm，两点连线与电场方向成60°角，求： (1)电荷由A移到B的过程中，电场力所做的功WAB； (2)A、B两点间的电势差UAB； (3)该匀强电场的电场强度E的大小。 参考答案： 1.答案　B解析 两点间的电势差等于将单位正电荷从电场中一点移到另一点静电力做的功，故A错误，B正确；由W＝qU知，q一定时，W与U成正比，故C错误；两点间电势差的大小与放入其中的电荷的电荷量无关，只与它所处的电场有关，故D错误。 2.答案　C解析 匀强电场中电势差与场强的关系为U＝Ed，其中d是两点沿电场线方向的距离，并不是两点间的距离，选项A错误；两点间距离相等，两点沿电场线方向的距离不一定相等，选项B错误；根据公式U＝Ed可得出，沿电场线方向，任何相等距离上的电势降落相等，电势降落最快的方向才是电场强度的方向，选项C正确，D错误。 3.答案　A解析 由W＝qUAB知UAB＝，选项A正确；由于不知该电场是不是匀强电场，静电力可能不为恒力，选项B、C错误；题中没有指明零电势点，A点的电势无法确定，选项D错误。 4.答案　C解析　由于电荷从A点沿AD移动到D点静电力不做功，则AD为一条等势线，在匀强电场中，等势线为一系列平行的直线，由于BC平行于AD，所以BC也为一条等势线，则有φC=φB=2 V，故C正确。 5.答案　D解析　a点电场线比c点电场线密集，因此a点电场强度比c点的大，故A错误;由题图可知，b、d连线垂直于b点所在的电场线，并不垂直于d点所在的电场线，由于电场线和等势面总是垂直的，因此b、d两点不在同一等势面上，故B错误;由于b为ac的中点，且a、b两点之间的平均电场强度大于b、c两点之间的平均电场强度，由U=Ed可知a、b两点之间电势差大于b、c两点之间电势差，故C错误;将带负电颗粒由a点移动到c点，静电力做正功，电势能减少，因此带负电颗粒在a点的电势能比在c点的大，故D正确。 6.答案BD 解析根据电势能的公式Ep＝qφA可知，电场中电势越高的地方，正电荷在该点具有的电势能越大，负电荷在该点具有的电势能越小，故A错误；根据公式UAB＝，在电场中的两点之间移动电荷，电场力做功越多，这两点的电势差越大，故B正确；电势差与零电势点的选取无关，零电势点的选取是任意的，但是电场中两点间的电势差是确定的，故C错误；电场中A点电势比B点电势高1 V，则电荷量为10－2 C的正电荷从A移到B电场力做功10－2 J，电势能减少了10－2 J，故D正确。 7.答案　D解析 公式E＝仅适用于匀强电场，且d为a、b两点距离沿电场线方向的投影，故D正确。 8.答案　C解析 根据电势差与电场强度的关系U＝Ed得U＝ELABcos 60°＝100×0.1×cos 60° V＝5 V，且沿电场线方向电势逐渐降低，φA>φB，故UBA＝－5 V，选项C正确。 9.答案　A解析 由题图可知匀强电场的方向是沿y轴负方向的。沿着电场线的方向电势是降低的，所以P点的电势高于O点的电势，O、P两点的电势差UOP为负值。根据电势差与场强的关系UOP＝－Ed＝－E·Rsin θ＝－10sin θ(V)，故A正确。 10.答案　BC解析匀强电场中将任一线段等分，则电势差等分，把AB等分为三段，AB间电压为3 V，则每等分电压为1 V，H点电势为4 V，F点电势为3 V，将F、C相连，则FC为等势线，电场线垂直于FC，从高电势指向低电势，C正确；把AC相连，分为两份，AC电压为2 V，则G点电势为4 V，GH为等势线，电场线垂直于GH，从高电势指向低电势，B正确。 11.[解析]　(1)正点电荷从无限远处移到电场中A点， 要克服电场力做功8×10－6 J，即EpA＝8×10－6 J φA＝＝ V＝400 V。 (2)EpB＝2×10－6 J φB＝＝ V＝100 V UAB＝φA－φB＝300 V。 [答案]　(1)400 V　(2)300 V 12.[解析]　由UAB＝＝ V＝2 V知 A点电势高于B点，UAB＝φA－φB＝2 V. 负电荷从电场中C点移到D点静电力做正功， 由UCD＝＝ V＝－7 V知 C点电势低于D点，UCD＝φC－φD＝－7 V 又UBC＝φB－φC＝3 V 则UDA＝φD－φA＝－(UAB＋UBC＋UCD)＝2 V. [答案]　2 V 13.[解析]　(1)根据电场力做功与电势能的关系WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp得，WAB＝－ΔEp＝－0.1 J，即电场力做了－0.1 J的功。 (2)由W＝Uq可得A、B两点间的电势差UAB＝＝5×103 V。 (3)由E＝得E＝＝5×105 V/m。 [答案]　(1)－0.1 J　(2)5×103 V　(3)5×105 V/m 学科网（北京）股份有限公司 $