10.2 电势差(Word练习)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第三册（人教版)

**基本信息** 聚焦电势差与等势面核心概念，通过基础辨析-图像分析-综合应用的递进设计，系统构建从公式应用到电场性质理解的知识逻辑，渗透物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电势差|3题|概念辨析（定义/矢量性）、公式W=Uq应用|从电势差本质（电场属性）到量化计算，构建"概念-公式-正负功判断"逻辑链| |等势面|3题|等势面与电场线关系、点电荷等势面、对称等势面分析|以等势面为载体，建立"等势面疏密-电场强度大小""等势面方向-电势高低"的关联| |综合应用|6题|实际场景（高压输电线/避雷针）、高考真题、计算推导|从基础应用到复杂情境，融合能量观念（电势能变化）与科学推理（图像信息提取）|

2.电势差 知识点一　电势差 1.（2026•山东临沂期中）关于电势差和静电力做功的说法中，正确的是（　　） A．电势差的大小由静电力在两点间移动电荷做的功和电荷的电荷量决定 B．静电力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电荷量决定 C．电势差是矢量，静电力做的功是标量 D．两点间的电势差与零电势点的选取有关 2.在电场中将一带电荷量q=－1×10－9 C的负电荷从B点移至A点时，克服静电力做功2×10－6 J，将该电荷从A点移至C点，则需克服静电力做功3×10－6 J，则B、C两点间的电势差大小为（　　） A.5 000 V　 B.3 000 V C.2 000 V　 D.1 000 V 3.电场中A、B两点间的电势差UAB=10 V。将一电荷量q=＋2×10－11 C的点电荷从B点移到A点，静电力做功为（　　） A.2×10－12 J　 B．－2×10－12 J C.5×10－11 J　 D．－2×10－10 J 知识点二　等势面 4.图中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面。一个电荷量为－5.0×10－8 C的点电荷，沿图中曲线从A点移到B点，静电力做的功为（　　） A．－5.0×10－7 J　 B.5.0×10－7 J C．－3.5×10－6 J　 D.3.5×10－6 J 5.〔多选〕（2026•福建龙岩期中）如图所示，B、C、D三点都在以点电荷＋Q为圆心的某圆上，将一试探电荷从B、C、D各点分别移到A点时，静电力做功大小关系是（　　） A．WBA＞WCA　 B．WDA＞WBA C．WCA=WDA　 D．WBA=WCA 6.〔多选〕如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在x轴上有A、B两点，则（　　） A．A、B两点的电场强度方向与x轴同向 B．A、B两点的电场强度方向与x轴反向 C．A点的电场强度EA大于B点的电场强度EB D．A点的电场强度EA小于B点的电场强度EB 7.（2026•湖南衡阳期末）如图所示，某电工站在高压直流输电线的A供电线附近作业，头顶上方有B供电线，B供电线的电势高于A供电线的电势，虚线表示电工周围某一截面上的等差等势线，c、d、e、f是等势线上的四个点。以下说法正确的是（　　） A．在c、d、e三点中，d点的电场强度最大 B．在c、d、e、f四点中，c点的电势最高 C．将电子由d点移到e点静电力所做的功大于将电子由e点移到f点静电力所做的功 D．将电子在f点由静止释放，它的电势能将增大 8.（2026•华中师大附中期中）避雷针可通过尖端放电中和空气中的电荷，进而使高大建筑有效避免雷击。如图为雷雨前夕某避雷针附近电场的等势面，下列说法正确的是（　　） A．此时避雷针带正电 B．A、B两点电场强度大小相等， 方向相同 C．若正电荷从A移动到C点， 该过程静电力做负功 D．负电荷在A点处具有的电势能比在C点时的大 9.〔多选〕（2026•江苏苏州期中）某静电场中的等势面如图中虚线所示，则（　　） A．B点的电场强度比A点的大 B．A点的电势比C点的高 C．将电荷从A点移到B点，静电力不做功 D．负电荷在C点的电势能小于零 10.（2026•重庆沙坪坝期中）空间中M、N两处各放置一个电荷量绝对值相等的点电荷，其中M点处为正电荷，M、N两点附近电场的等差等势面分布如图所示，a、b、c、d、e为电场中的5个点，其中a、b两点关于连线中点O对称，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　　） A．M、N两点处的电荷是等量同种电荷 B．a点和b点的电场强度大小相等、方向相反 C．负电荷在a点的电势能小于在c点的电势能 D．在d点由静止释放一个带电粒子，不计重力，粒子将沿等势面de运动 11.（2026•重庆南岸期中）如图所示，A、B、C为匀强电场中的三个点，电场的方向与△ABC所在的平面平行，AB⊥AC，∠ACB=30°。将电荷量q=－1.0×10－9 C的点电荷从A点移动到B点，静电力做功WAB=－2.0×10－8 J；将该电荷从B点移动到C点，电势能增加了4.0×10－8 J。设C点的电势φC=0，A、B间的距离L=4 cm，求： （1）A与B、C两点间的电势差UAB、UAC； （2）B点的电势φB和B点的电势能EpB。 12.〔多选〕（2023•辽宁高考9题）图（a）为金属四极杆带电粒子质量分析器的局部结构示意图，图（b）为四极杆内垂直于x轴的任意截面内的等势面分布图，相邻两等势面间电势差相等，则（　　） A．P点电势比M点的低 B．P点电场强度大小比M点的大 C．M点电场强度方向沿z轴正方向 D．沿x轴运动的带电粒子，电势能不变 答案 2.电势差 1.B　电势差的大小由电场本身决定，与静电力在两点间移动电荷做的功和电荷的电荷量无关，选项A错误；根据W=Uq可知，静电力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电荷量决定，选项B正确；电势差是标量，静电力做的功是标量，选项C错误；两点间电势差的正负及数值，都与零电势点的选取无关，选项D错误。 2.A　负电荷由B移到C，静电力做功为WBC=WBA＋WAC=－2×10－6 J－3×10－6 J=－5×10－6 J，则UBC== V=5 000 V，所以B、C两点间的电势差大小为5 000 V。故A正确。 3.D　根据静电力做功的计算公式可得，将点电荷从B点移到A点，静电力做功为W=qUBA，而UBA=－UAB=－10 V，代入数据解得W=－2×10－10 J，故选D。 4.B　A、B两点间的电势差为UAB=φA－φB=［－20－（－10）］V=－10 V，静电力所做的功为WAB=qUAB=－5.0×10－8×（－10）J=5.0×10－7 J，故选B。 5.CD　根据题意知，B、C、D三点都在以点电荷＋Q为圆心的同一圆周上，而此圆周是一个等势线，各点的电势相等，则各点到A点的电势差U相等，由静电力做功公式W=qU可知静电力做功相等。故C、D正确。 6.AD　由电场线与等势面的关系可知，电场线一定与等势面垂直，由电势较高的等势面指向电势较低的等势面，作出相对应的电场线的分布，如图所示。则可知A、B两点处的电场强度方向与x轴同向。由电场线的疏密可知，A点处的电场强度EA小于B点处的电场强度EB。选项A、D正确，B、C错误。 7.B　依据等差等势线的疏密，可知在c、d、e三点中，e点的电场强度最大，故A错误；沿着电场线方向，电势降低，因B供电线的电势高于A供电线的电势，所以在c、d、e、f四点中，c点的电势最高，故B正确；题中虚线表示电工周围某一截面上的等差等势线，根据W=qU可知，将电子由d点移到e点静电力所做的功等于将电子由e点移到f点静电力所做的功，故C错误；将电子在f点由静止释放，静电力做正功，电势能减小，故D错误。 8.A　电场强度的方向由高电势指向低电势，故避雷针带正电，A正确；根据电场线与等势面垂直，结合电场线疏密程度和对称性可知，A、B两点的电场强度大小相同，但是方向不同，B错误；由WAC=qUAC=q（φA－φC），根据q＞0，φA＞φC，可知正电荷从A移动到C点， 该过程静电力做正功，C错误；负电荷在电势低的地方电势能大，因为φA＞φC，故负电荷在C处电势能大，D错误。 9.ABC　等差等势面越密的地方电场线越密，电场强度越大，故A正确；A点的电势为零，C点的电势为－5 V，A点的电势比C点的高，故B正确；A点的电势与B点的电势相等，将电荷从A点移到B点，静电力不做功，故C正确；C点的电势小于零，负电荷在C点的电势能大于零，故D错误。 10.C　根据电场的等差等势面分布图可知，该电场是等量异种电荷的电场，故A错误；等势线越密的地方电场线越密，电场线越密的地方电场强度越大，电场强度的方向与等势线垂直，因为a、b两点关于连线中点O对称，结合图可知a点和b点的电场强度大小相等，方向相同，故B错误；由图可知，a点离M点距离近，c点离N点距离近，所以a点的电势高于c点的电势，所以负电荷在a点的电势能小于在c点的电势能，故C正确；在d点由静止释放一个带电粒子，粒子受到电场力方向与等势面垂直，粒子在d点运动方向与de垂直，故D错误。 11.（1）20 V　60V　（2）40 V　－4.0×10－8 J 解析：（1）由题意可知WAB=qUAB，解得UAB==20 V 电荷从B点移动到C点，电势能增加了4.0×10－8 J，说明在此过程中，电场力也是做负功，同理可得UBC==40 V 根据电势差的关系可得UAC=UAB＋UBC=60 V。 （2）因为φB－φC=UBC且φC=0，所以B点的电势 φB=40 V，B点的电势能EpB=qφB=－4.0×10－8 J。 12.CD　由题图（b）可知M点靠近带负电的极杆，P点靠近带正电的极杆，又电势沿电场强度方向降低，则P点的电势比M点的电势高，A错误；等势面的疏密程度反映电场强度的大小，由题图（b）可知M点的等势面密，则M点的电场强度大，B错误；由对称性可知两带正电的极杆在M点产生的合电场方向沿z轴正方向，两带负电的极杆在M点产生的合电场方向也沿z轴正方向，则由电场强度的叠加可知M点的电场强度方向沿z轴的正方向，C正确；由对称性可知x轴上的电场强度为零，则带电粒子沿x轴运动时始终不受电场力的作用，所以电场力不做功，沿x轴运动的带电粒子的电势能保持不变，D正确。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $