10.2 电势差 分层练习-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 10.2 电势差分层练习按A组（8题）、B组（4题）、C组（2题）梯度设计，通过基础概念辨析、难点综合应用到复杂情境计算，构建从物理观念到科学思维的巩固路径。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组|电势差单位、定义式W=qU、电场线与电势关系|单选/多选结合基础计算，如电势差单位辨析（题1）、简单电场力做功（题2），强化物理观念| |B组|电场线与等势面综合、复杂电荷电场分析|含多选及情境题，如金属导体电场线等势面判断（题9）、四点电荷系统电势比较（题10），培养科学推理| |C组|电场强度、电势差、电势能综合计算|多问计算题，如匀强电场中电势与电势能求解（题13），提升科学探究能力|

10.2 电势差 分层练习 2026-2027学年高二物理同步备课系列【基础题】——解析版 【A组同步训练】 1．（2025高二上·定州月考）描述电场的物理量有很多，这些物理量之间存在着一定的关系，物理量之间的关系也决定了物理量之间单位的关系，下列不属于电势差单位的是（　　） A．V B．J/C C．eV D．N·m/C 【答案】C 【解析】物理公式不仅确定了各个物理量之间的关系，同时也确定了物理量的单位之间的关系，根据物理公式来分析物理量的单位即可。A．V（伏特）是电势差的国际单位，故A属于电势差的单位，不符合题意； B．J/C（焦耳每库仑）由公式可知，，故B属于电势差的单位，不符合题意； C．eV（电子伏特）是能量单位，1eV表示一个电子通过1V电势差获得的能量，其本质是能量而非电势差，故C不属于电势差的单位，符合题意； D．（牛顿·米每库仑）中，，因此等价于J/C，即伏特，故D属于电势差的单位，不符合题意。 故选C。 2．（2026高二上·邗江期中）电场中A、B两点间的电势差为，一个电荷量为的点电荷从A点移动到B点，则电场力所做功为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】电场力做功与路径无关：，​其中 ​。则电场力做功为 ，故A正确，BCD错误。 故选A。 （多选）3．（2025高一下·深圳）如图所示，实线为电场线，且，电场中的三点的场强分别为．，电势分别为间的电势差分别为下列关系中正确的有（　　） A． B． C． D． 【答案】A,B,C 【解析】A．电场线越密场强越大，由图可知电场线从A到C逐渐变疏，故，A正确； B．沿电场线方向电势逐渐降低，故，B正确； C、D．，间平均场强大于间平均场强，由可知，C正确，D错误。 故答案为：ABC。 4．（2025·白银模拟）如图所示，在真空中相距为的两点分别固定着电荷量均为的正点电荷，为连线的中点，为连线中垂线上的一点，，把电荷量的试探电荷从点移到点，克服电场力做了的功。已知静电力常量为。则（  ） A．P点合电场强度的大小为 B．点合电场强度的方向与垂直 C．两点间的电势差为 D．若点的电势为零，点的电势为 【答案】A 【解析】AB．依据点电荷电场强度的决定式可知 方向如图所示，故，方向沿直线由指向，A正确，B错误； CD．两点间的电势差 根据电势差和电势的关系 可得，CD错误。 故答案为：A。 5．（2026高二上·普宁期中）电场中A、B两点间的电势差为，将电荷量为的点电荷从A点移到B点，在此过程中，电场力对该电荷做的功为（  ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】根据电场力做功与电势差的关系公式W = qU（其中W为电场力做的功，q为点电荷的电荷量，U为两点间的电势差）。已知A、B两点间的电势差为U，点电荷的电荷量为q，将其代入公式可得：电场力对该电荷做的功W = qU。 故答案为：B。 6．（2025高二上·玉林期末）如图所示，虚线表示匀强电场中的一簇等差等势面，已知相邻等势面间距离为，若等势面的电势为0，等势面的电势为，则等势面的电势为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】等差等势面相邻两等势面之间电势差相等，即，代入数据可得，故ABD错误，C正确。 故选C。 7．（2025高二上·温州期中）雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场，如图所示，虚线为等差等势面，A、B、C为电场中的三点，下列说法正确的是（　　） A．A、B两点的电场强度相同 B．A点的电势比C点低 C．带负电的雨滴在B点受到的电场力小于在C点受到的电场力 D．带负电的雨滴在空中下落的过程中，电势能减小 【答案】D 【解析】 A . 由对称性可知，A、B两点的电场强度大小相同，A、B两点场强方向不同（电场线为曲线），故A错误； B . 沿电场线方向电势降低，因C所在的等势面比A所在等势面离负电荷云层更近，可知A点的电势比C点高，故B错误； C . 等差等势面密集处电场强度大，因B点的等势面较C点密集，可知B点电场线较C点密集，则B点场强大于C点场强，则带负电的雨滴在B点受到的电场力大于在C点受到的电场力，故C错误； D . 带负电的雨滴在空中下落的过程中，因电势逐渐升高，可知电势能减小，选项D正确； 故选D。 8．（2025高二上·潮安期中）一电量的点电荷，放在A点时所受电场力大小是。将它从电场中A点移到零电势O点处，电场力做功。选取无穷远处为零电势点，求： （1）A点处的电场强度的大小； （2）电势差； （3）A点电势为多少？ （4）q电荷在A点的电势能为多少？ 【答案】（1）解：根据电场强度的定义式可得 （2）解：根据电势差的定义式可得 （3）解：根据 可得 （4）解：利用电势能公式可得 【B组难点突破】 9．（2026高一下·浙江开学考）如图所示为某金属导体周围的电场线和等势面分布图，则下列说法正确的是（　　） A．实线为电场线 B．B点电场强度大于A点 C．将一点电荷从A点移到B点电势能增加 D．将一点电荷从A点移到B点电场力做正功 【答案】B 【解析】A．由于导体为等势体时，电场线与导体表面垂直，电场线由金属导体表面指向无穷远，或由无穷远指向金属导体表面，则虚线为电场线，故A错误； B．电场线越密的地方，电场强度越大，根据电场线的疏密可知B点的电场强度大于A点的电场强度，故B正确； CD．由于未知导体所带电性，不能明确电场线的方向，所以金属导体周围的电势高低无法判断，将一点电荷从A点移到B点，电势能增减与做功正负无法判断，故CD错误。 故选B。 10．（2026·雅安模拟）如图所示，E、F、G、H为正方形ABCD的各边中点，O为对角线交点。在E、F、G处各固定一个电荷量为的点电荷，在H处固定一个电荷量为的点电荷。下列说法正确的是（　　） A．A点和D点的电势相同 B．B点和C点的电场强度相同 C．电子由A点静止释放，将沿AC做直线运动 D．正点电荷由B点沿BD移动至O点过程中，电势能一直增大 【答案】A 【解析】A．A、D两点关于FH连线对称，且四个点电荷的分布也相对FH对称，由电场的对称性可知A、D两点电势相等，故A正确； B．通过电场叠加原理分析，B、C两点电场强度的大小相等，但电场强度的方向并不相同，故B错误； C．E、H可视为一对等量异种点电荷，F、G可视为一对等量同种点电荷；AC虽为两组电荷中垂线，但叠加后AC上各点电场强度方向不沿AC连线，电子由静止释放后受力方向不沿AC，无法沿AC做直线运动，故C错误； D．BD在H、G形成的等量异种电荷电场中为一条等势线；在E、F等量同种电荷的电场中，由B到O电势先升高后降低，因此正点电荷沿BD移动至O的过程中，电势能先增大后减小，故D错误。 故答案为：A。 （多选）11．（2026·船营模拟）纸面内有A、B、C三点和场源电荷Q，且A、B、C三点分别位于以Q为圆心的三个等距同心圆上，其中A点与Q距离为3L。将带正电的试探电荷q从B点移到A点，电场力做正功W，将同一个试探电荷从C点移到A点，电场力做功。已知点电荷电势表达式为，r为电场中某一点距场源电荷Q的距离，则（　　） A．场源电荷带负电 B．A点在最外层同心圆上 C．C点与Q距离为2L D．若M、N分别为、的中点，则一定有 【答案】A,C 【解析】A．同心圆间距相同，而越靠近场源电荷电场强度越大，则中间与内层同心圆间电势差更大，试探电荷在中间与内层同心圆间移动时电场力做功更大，因此C点应位于内层同心圆上，而从C到A电场力对带正电的试探电荷q做负功，则场源电荷电性为负，故A正确； B．因为将同一试探电荷从B、C两点移到A点，电场力分别做正功和负功，则B、C应分别位于A点的内外两侧，所以A点在中间的同心圆上，故B错误； C．根据、，解得、 解得，所以C点与Q距离为2L，故C正确； D．若A、C在Q同一侧，B在Q另一侧，且三点与Q连成一条直线，则M点距场源电荷0.5L，N点距场源电荷2.5L，场源电荷带负电，则，故D错误。 故答案为：AC。 12．（2026·叙永模拟）一种电子透镜的部分电场分布如图所示，虚线为等差等势面。电子枪发射的电子仅在静电力作用下的运动轨迹如图中实线所示，电子依次经过、、三个点，则（　　） A．从到，电子的速率逐渐增大 B．从到，电子的电势能逐渐减小 C．从到，电子的加速度逐渐增大 D．从到，电子受到的电场力逐渐减小 【答案】C 【解析】AB．电场线和等势线垂直，根据等势面方向可知从到c点的电场方向约为水平方向，根据曲线运动的规律可以得出电场力指向轨迹内侧，故电场力水平向左，由于电子从a点运动到b点的运动方向与电场力方向相反所以电场力做负功，由功能关系知，其动能减小，速率减小，电势能增大，故AB错误； CD．根据等差等势面越密集的地方场强越大，根据牛顿第二定律有，结合电场力的表达式，加速度越大，电场力越大，故C正确，D错误。 故选C。 【C组综合拓展】 13．（2025高二上·端州期中）如图所示，水平方向的匀强电场平行于a、b、c三点所在的平面，ab两点的距离，bc两点的距离，ab连线沿电场方向，bc连线和ab连线的夹角。一个电荷量为的正电荷从a点水平向右移动到b点，电荷的电势能增加了，若规定a点电势为零，求： （1）匀强电场的电场强度E的大小和方向； （2）c点的电势和电荷在c点的电势能。 【答案】（1）解：该正电荷从点移到点电势能增加，说明电场力做负功，电场强度方向水平向左。 根据功能关系 电场力做功为 联立解得电场强度的大小为 （2）解：沿电场线方向、两点间的距离 、两点间的电势差 又因为 规定a点电势为零，可得c点的电势为 则电荷在点的电势能 14．（2025高二上·成都月考）电场中某区域的电场线如图所示，、是电场中的两点。一个电荷量的点电荷在点所受电场力，将该点电荷从点移到点，电场力做功。求： （1）点电场强度的大小； （2）、两点间电势差； （3）令点电势为，求点的电势。 【答案】（1）根据电场强度定义式：​​​​​​​ （2）由电场力做功和电势差的关系式： A、B 两点反向电势差满足 ，代入得到：​​​​​​​ （3）电势差与电势满足 ，题目给出 A 点电势 ，代入： 计算可得：​​​​​​​ 学科网（北京）股份有限公司 $ 10.2 电势差 分层练习 2026-2027学年高二物理同步备课系列【基础题】——原卷版 【A组同步训练】 1．（2025高二上·定州月考）描述电场的物理量有很多，这些物理量之间存在着一定的关系，物理量之间的关系也决定了物理量之间单位的关系，下列不属于电势差单位的是（　　） A．V B．J/C C．eV D．N·m/C 2．（2026高二上·邗江期中）电场中A、B两点间的电势差为，一个电荷量为的点电荷从A点移动到B点，则电场力所做功为（　　） A． B． C． D． （多选）3．（2025高一下·深圳）如图所示，实线为电场线，且，电场中的三点的场强分别为．，电势分别为间的电势差分别为下列关系中正确的有（　　） A． B． C． D． 4．（2025·白银模拟）如图所示，在真空中相距为的两点分别固定着电荷量均为的正点电荷，为连线的中点，为连线中垂线上的一点，，把电荷量的试探电荷从点移到点，克服电场力做了的功。已知静电力常量为。则（  ） A．P点合电场强度的大小为 B．点合电场强度的方向与垂直 C．两点间的电势差为 D．若点的电势为零，点的电势为 5．（2026高二上·普宁期中）电场中A、B两点间的电势差为，将电荷量为的点电荷从A点移到B点，在此过程中，电场力对该电荷做的功为（  ） A． B． C． D． 6．（2025高二上·玉林期末）如图所示，虚线表示匀强电场中的一簇等差等势面，已知相邻等势面间距离为，若等势面的电势为0，等势面的电势为，则等势面的电势为（　　） A． B． C． D． 7．（2025高二上·温州期中）雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场，如图所示，虚线为等差等势面，A、B、C为电场中的三点，下列说法正确的是（　　） A．A、B两点的电场强度相同 B．A点的电势比C点低 C．带负电的雨滴在B点受到的电场力小于在C点受到的电场力 D．带负电的雨滴在空中下落的过程中，电势能减小 8．（2025高二上·潮安期中）一电量的点电荷，放在A点时所受电场力大小是。将它从电场中A点移到零电势O点处，电场力做功。选取无穷远处为零电势点，求： （1）A点处的电场强度的大小； （2）电势差； （3）A点电势为多少？ （4）q电荷在A点的电势能为多少？ 【B组难点突破】 9．（2026高一下·浙江开学考）如图所示为某金属导体周围的电场线和等势面分布图，则下列说法正确的是（　　） A．实线为电场线 B．B点电场强度大于A点 C．将一点电荷从A点移到B点电势能增加 D．将一点电荷从A点移到B点电场力做正功 10．（2026·雅安模拟）如图所示，E、F、G、H为正方形ABCD的各边中点，O为对角线交点。在E、F、G处各固定一个电荷量为的点电荷，在H处固定一个电荷量为的点电荷。下列说法正确的是（　　） A．A点和D点的电势相同 B．B点和C点的电场强度相同 C．电子由A点静止释放，将沿AC做直线运动 D．正点电荷由B点沿BD移动至O点过程中，电势能一直增大 （多选）11．（2026·船营模拟）纸面内有A、B、C三点和场源电荷Q，且A、B、C三点分别位于以Q为圆心的三个等距同心圆上，其中A点与Q距离为3L。将带正电的试探电荷q从B点移到A点，电场力做正功W，将同一个试探电荷从C点移到A点，电场力做功。已知点电荷电势表达式为，r为电场中某一点距场源电荷Q的距离，则（　　） A．场源电荷带负电 B．A点在最外层同心圆上 C．C点与Q距离为2L D．若M、N分别为、的中点，则一定有 12．（2026·叙永模拟）一种电子透镜的部分电场分布如图所示，虚线为等差等势面。电子枪发射的电子仅在静电力作用下的运动轨迹如图中实线所示，电子依次经过、、三个点，则（　　） A．从到，电子的速率逐渐增大 B．从到，电子的电势能逐渐减小 C．从到，电子的加速度逐渐增大 D．从到，电子受到的电场力逐渐减小 【C组综合拓展】 13．（2025高二上·端州期中）如图所示，水平方向的匀强电场平行于a、b、c三点所在的平面，ab两点的距离，bc两点的距离，ab连线沿电场方向，bc连线和ab连线的夹角。一个电荷量为的正电荷从a点水平向右移动到b点，电荷的电势能增加了，若规定a点电势为零，求： （1）匀强电场的电场强度E的大小和方向； （2）c点的电势和电荷在c点的电势能。 14．（2025高二上·成都月考）电场中某区域的电场线如图所示，、是电场中的两点。一个电荷量的点电荷在点所受电场力，将该点电荷从点移到点，电场力做功。求： （1）点电场强度的大小； （2）、两点间电势差； （3）令点电势为，求点的电势。 学科网（北京）股份有限公司 $