1.6 电势差与电场强度的关系(Word练习)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第三册（教科版)

**基本信息** 聚焦电势差与电场强度关系，通过分层题型构建“概念辨析-规律应用-实际迁移”的方法体系，强化物理观念与科学推理。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础理解|1题|公式E=U/d适用条件与d的物理意义辨析|从公式本质出发，建立场强与电势差的定量关系| |电场线与电势|2题|沿电场线电势降低规律、非匀强电场定性分析|结合电场线模型，构建电势分布与场强方向的关联| |匀强电场计算|4题|几何关系找等势面、场强分解法、电势差公式应用|通过菱形、坐标系等情境，深化匀强电场中“场强-距离-电势差”逻辑链| |实际应用|2题|跨步电压模型分析、等量异种电荷电场特性|联系生活与抽象电场模型，培养科学态度与社会责任| |综合计算|2题|电场力做功与电势差关系、电势能变化计算|综合能量观念与场强知识，提升问题解决能力|

6.电势差与电场强度的关系 1.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．公式中d是指A点和B点之间的距离 C．A点和B点间距离越大，则这两点的电势差越大 D．公式中的d是匀强电场中A、B两点所在等势面间的距离 2.如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为ab的中点，已知a、b两点的电势分别为φa=－2 V， φb=－4 V，则下列叙述中正确的有（　　） A．这条电场线上的电场强度方向是a指向b B．该电场在c点处的电势为－3 V C．a点处的电场强度Ea小于b点处的电场强度Eb D．正电荷从a点运动到b点的过程中电势能增大 3.（2026•内江市威远中学高二期中）如图所示，边长为4 cm的菱形abcd位于匀强电场中，菱形平面与电场强度方向平行，∠abc为60°。已知点a、b、d的电势分别为：φa=2 V，φb=－2 V，φd=10 V，则（　　） A．c点电势为φc=－10 V B．bc边中点电势为0 C．匀强电场的场强方向由a指向b D．匀强电场的场强大小为200 V/m 4.如图所示，在匀强电场中虚线为电场线，O、A、B、C四点共线，且AB=2OA=2BC=6 cm，θ=60°。已知A点电势为零，一电子在O点电势能为－6 eV，则下列说法正确的是（　　） A．O点的电势为－6 V B．电场线方向水平向右 C．电场强度大小为200 V/m D．电子从O点移动到C点电势能降低 5.（2026•射洪中学高二十月段考）做心电图时，心脏可视为由两个等量异种点电荷组成的系统。图中显示的是患者体表的瞬时电势分布，实线为等差等势面，数值表示其电势，a、b为两点电荷连线上对称的两点，c、d为连线中垂线上对称的两点，则（　　） A．Uab=2Ubc B．a点与b点的电场强度大小相等，方向相反 C．人体内的Cl－在a点的电势能比在b点的电势能大 D．若人体内Na＋沿两电荷连线的中垂线从c点运动到d点，电场力不做功 6.电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示，K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为d。在两极之间加上高压U，有一电子在K极由静止被加速向A极运动。不考虑电子重力，元电荷为e，则下列说法正确的是（　　） A．A、K之间的电场强度为 B．电子到达A极时的动能大于eU C．由K极到A极电子的电势能减少了eU D．由K极沿直线到A极电势逐渐降低 7.（2026•成都四十九中10月月考）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，坐标系内有A、B、C三点，坐标分别为（0，1 cm），（2 cm，2 cm），（2 cm，0），O、A、B三点的电势分别为24 V、20 V、8 V，现有一重力不计的电荷量为e的带电粒子从坐标原点O处以平行于坐标平面的速度v0垂直电场方向射入电场，恰好通过C点。下列说法正确的是（　　） A．粒子带正电 B．C点电势为12 V C．粒子从O到C电势能增加了8 eV D．电场强度大小为400 V/m 8.〔多选〕一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10 V、17 V、26 V，下列说法正确的是（　　） A．电场强度的大小为2.5 V/cm B．坐标原点处的电势为1 V C．电子在a点的电势能比在b点的小7 eV D．电子在b点的电势能比在c点的大9 eV 9.〔多选〕高压电线落地可能导致行人由于跨步电压触电。在电路中电势差也称为电压。如图所示，带正电的高压直流输电线掉落在水平地面上的O点，O点附近地质结构均匀，O点附近水平地面上的电场可等效成位于O点且与地面垂直的带正电的金属棒产生的电场。该电场的等差等势线是地面上以O为圆心的一系列同心圆，且从O向外，等势线的间距逐渐增大。已知A、B点在同一半径上，电势分别为φA、φB。则下列说法正确的是（　　） A．图中A点的电场强度小于B点的电场强度 B．行人无论向哪个方向跨步，两脚间距离越大，跨步电压越大 C．A、B连线中点C的电势φC= D．A、B连线中点C的电势φC＜ 10.（2026•峨眉二中10月月考）如图所示，在水平向右的匀强电场中，将带电荷量为q=1.0×10－6 C的点电荷由A点沿直线移至B点，电场力做功4×10－5 J，已知A、B间的距离为0.5 m。直线AB与电场线的夹角θ为37°，sin 37°=0.6，求： （1）A、B两点间的电势差UAB； （2）该匀强电场的电场强度大小。 11.如图所示，M、N两极板间匀强电场的场强大小E=2.4×104 N/C，方向竖直向上。电场中A、B两点相距10 cm，A、B连线与电场方向的夹角θ=60°，A点和M板间距为2 cm。 （1）此时UAB等于多少？ （2）一点电荷的电荷量q=5×10－8 C，它在A、B两点的电势能之差为多少？若M板接地，A点电势是多少？B点电势是多少？ 答案 6.电势差与电场强度的关系 1.D　公式E=仅适用于匀强电场中计算a、b两点间的电势差，d表示a、b两点沿电场线方向上的距离，即a、b所在等势面之间的距离，若a、b两点等电势，a、b两点间的距离越大，电势差也不会变，A、B、C错误，D正确。 2.A　因a点电势高于b点电势，沿电场线电势降低，可知这条电场线上的电场强度方向是a指向b，选项A正确；该电场不一定是匀强电场，则在c点处的电势不一定为－3 V，选项B错误；一条电场线不能确定疏密，则a、b两点的电场强度大小不能比较，选项C错误；正电荷在高电势点的电势能较大，则正电荷从a点运动到b点的过程中电势能减小，选项D错误。 3.D　根据匀强电场的特点，ab与cd是相互平行的直线且间距相等，φa－φb=φd－φc可得φc=6 V，选项A错误；bc边中点f电势为φf==2 V，选项B错误；因af电势相等，则af为等势面，场强方向垂直af，方向由c指向b，选项C错误；匀强电场的场强大小为E== V/m=200 V/m，选项D正确。 4.B　根据电势能的定义式Ep=qφ可得O点的电势为φO=6 V，A错误；根据沿电场线方向电势降低，可知电场线方向水平向右，B正确；根据电势差与电场强度的关系式E=，解得E=400 V/m，C错误；根据Ep=qφ，依题意从O点到C点，电势一直在降低，电子带负电荷，所以其电势能增大，D错误。 5.D　由题图可知Uab=φa－φb=1.5 mV－（－1.5 mV）=3 mV，Ubc=φb－φc=－1.5 mV所以Uab=－2Ubc，故A错误；根据等量异种点电荷电场的对称性可知，a点与b点的电场强度相同，故B错误；根据Ep=qφ得，负电荷在电势越高的地方电势能越小，人体内的Cl－在a点的电势能比在b点的电势能小，故C错误；等量异种点电荷电场的中垂线是等势线，若人体内Na＋沿两电荷连线的中垂线从c点运动到d点，电场力始终不做功，故D正确。 6.C　由于A、K之间的电场是非匀强电场，不能应用匀强电场中电势差与电场强度的关系式E=计算非匀强电场的电场强度，选项A错误；根据动能定理，可知电子到达A极时的动能等于eU，选项B错误；由K极到A极，电场力做的功为eU，根据电场力做功与电势能变化的关系可知，电子的电势能减少了eU，选项C正确；A、K之间的电场线方向由A极指向K极，所以由K极沿直线到A极电势逐渐升高，选项D错误。 7.A　重力不计的电荷量为e的带电粒子，从坐标原点处以平行于坐标平面的速度垂直电场方向射入电场，恰好通过C点，说明沿电场线方向移动一段距离，粒子带正电，故A正确；连接对角线交于O′，如图所示，根据图中几何关系可知BC=2OA，由于匀强电场中平行等距离的两点间电势差相等，则φC－φB=2（φO－φA），解得φC=16 V，同理φC－φB=φO－φD，可得φD=16 V；则CD为等势线，OB为电场线，方向由O指向B，故B错误；粒子从O到C，电场力做正功，电势能减小，电势能减少量为ΔEp=eUOC=8 eV，故C错误；电场强度大小为E== V/m=400 V/m，故D错误。 8.ABD　将电场强度分解为x轴方向和y轴方向，x轴方向Ex===2 V/cm，沿y轴方向Ey===1.5 V/cm，则合电场强度E==2.5 V/cm，A正确；在匀强电场中，平行等距的两线段电势差相等，φc－φa=φb－φO，解得坐标原点处的电势为1 V，B正确；电子在a点电势能Epa=－eφa=－10 eV，电子在b点电势能Epb=－eφb=－17 eV，电子在a点的电势能比在b点的大7 eV，C错误；电子在c点电势能Epc=－eφc=－26 eV，电子在b点的电势能比在c点的大9 eV，D正确。 9.AD　距离O点越远的位置场强越小，则图中A点的电场强度小于B点的电场强度，故A正确；根据U=Ed可知，行人在OA连线上跨步时，两脚间距离越大跨步电压越大，沿着某同心圆上跨步时，无论两脚间距离多大，则电势相等，故B错误；根据点电荷周围场强分布规律可知，EBC＞ECA，而沿着电场线的距离满足dBC=dCA，则由U=Ed，可得UBC＞UCA，即φB－φC＞φC－φA，解得＞φC，故C错误，D正确。 10.（1）40 V　（2）100 V/m 解析：（1）由题意可知，点电荷从A到B电场力做功4×10－5 J，则A、B两点间的电势差为 UAB==40 V。 （2）AB沿电场线方向的距离d=ABcos 37°=0.5×0.8 m=0.4 m 由UAB=Ed 可得该匀强电场的电场强度大小E==100 V/m。 11.（1）1 200 V　（2）6×10－5 J　－480 V　－1 680 V 解析：（1）由U=Ed得A、B两点间的电势差UAB=E•cos θ=2.4×104×10×10－2×0.5 V=1 200 V。 （2）正点电荷在电势高处电势能大，它在A、B两点间的电势能之差为ΔEp=EpA－EpB=qUAB=5×10－8×1 200 J=6×10－5 J。若M板接地，M板电势为0，UMA=φM－φA=E•=480 V，则φA=－480 V，φB=φA－UAB=－480 V－1 200 V=－1 680 V。 5 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $