第2章 第3节 电势差与电场强度的关系-2026-2027学年高中物理必修第三册课堂重点&课时训练合集（鲁科版）

鲁科版·必修第三册·第2章电势能与电势差 电势差与电场强度的关系 课时重点&课堂同步 模块1 本小节知识重点梳理 序号 核心知识点 关键内容 匀强电场中电势差与电场 在匀强电场中，沿电场线方向的两点间电势差等于电场强度与这两点间距离的 强度的关系 乘积，即U=Ed 公式中各物理量含义 U:两点间电势差，单位伏特()；E:电场强度，单位伏每米(m);d: 2 沿电场线方向两点间的距离，单位米(m) 公式适用条件 仅适用于匀强电场；d必须是沿电场线方向的距离 电场强度与电势差的关系 电场强度在数值上等于沿电场线方向单位距离上的电势差，即E=U/d 电场强度的新单位 由E=U/d可得，电场强度的单位是伏每米(Nm),与牛每库(N/c)等价： 5 1V/m=1N/C 6 电场强度的物理意义 电场强度是矢量，方向沿电场线方向，即电势降低最快的方向 非沿电场线方向的距离 若两点连线与电场线方向成夹角日，则d应取沿电场线方向的投影距离，即d =L·c0s0 8 等势面的特点 等势面与电场线处处垂直；沿等势面移动电荷，电场力不做功，电势差为零 电势差与电场力做功的关 W=qU,在匀强电场中也可写为W=qEd(d为沿电场线方向的位移) 9 系 电场线与等势面的疏密 电场线越密处，电场强度越大，等势面也越密；相邻等势面间电势差相等时， 10 等势面间距越小，电场强度越大 核心公式速记 U=Ed(匀强电场，d为沿电场线方向的距离) E=U/d(电场强度等于沿电场线方向单位距离的电势差) W=qU=qEd(电场力做功与电势差的关系) 模快2 课堂同步提升习题 单选题 (每题只有一个正确选项) 1.关于匀强电场中电势差与电场强度的关系，下列说法正确的是 A电场强度越大的地方，两点间电势差一定越大 B.沿电场线方向，单位距离上的电势差等于电场强度 C.两点间距离越大，电势差一定越大 D.电势差为零的两点，电场强度一定为零 2.在匀强电场中，沿电场线方向相距2m的两点间电势差为10V,则该电场的电场强度大小为」 A.5V/m B.10V/m C.20V/m D.0.2V/m 3.匀强电场的电场强度为200V/m,沿电场线方向有A、B两点，A、B间距离为0.5m,则U_AB为 A400VB.100VC.50VD.0.0025V 4.下列关于电场强度单位V/m与N/C的关系，正确的是 A.1V/m=1N/C B.1V/m=1N.C C.1V/m=1J/C D.1V/m=1C/N 5.在匀强电场中，A、B两点连线与电场线方向成60°角，A、B间距离为4m,电场强度为50Vm,则U_AB为 A.200VB.100VC.100WΓ3VD.50V 6.关于等势面与电场线的关系，下列说法正确的是 A.等势面与电场线平行 B.等势面与电场线处处垂直 C.等势面越密的地方电场强度越小 D.沿等势面移动电荷，电场力做正功 7.匀强电场中，电场线方向水平向右，电场强度E=100Vm。A点位于B点左侧0.2m处，则U_AB为. A.20V B.-20V C.0V D.5V 8.在匀强电场中，沿电场线方向取三点A、B、C,AB=BC=1m,电场强度E=40Vm,则U_AC为 A.40V B.80VC.20VD.120V 9.关于公式E=U/d,下列说法正确的是 A.该公式适用于任何电场 B.d是任意两点间的距离 C.该公式只适用于匀强电场，d是沿电场线方向的距离 D.E与U成正比，与d成反比 10.匀强电场中，电场强度为500V/m,沿电场线方向电势降低。若A点电势为100V,B点位于A点沿电场线方向 前方0.1m处，则B点电势为」 A.150V B.50V C.100V D.0V 二、多选题 (每题有多个正确选项) 11.关于匀强电场中电势差与电场强度的关系，下列说法正确的是 A.公式U=Ed中，d一定是沿电场线方向的距离 B.电场强度越大的地方，沿电场线方向单位距离上电势降落越快 C.在匀强电场中，任意两点间的电势差都等于电场强度与两点间距离的乘积 D.电势差为零的两点，若在同一等势面上，则电场力做功为零 12.下列关于电场强度和电势差的说法，正确的是 A.电场强度的方向是电势降低最快的方向 B.在匀强电场中，E=U/d表明电场强度等于沿电场线方向单位距离上的电势差 C.电场强度是矢量，电势差是标量 D.电场强度为零的区域，电势一定为零 13.在匀强电场中，下列说法正确的是 A.等势面是一组平行且等间距的平面 B.电场线越密的地方，等势面也越密 C.沿电场线方向，电势逐渐降低 D.沿等势面移动电荷，电场力做功不为零 14.关于公式W=qU和W=qEd,下列说法正确的是 A.W=qU适用于任何电场 B.W=qEd只适用于匀强电场 C.在匀强电场中，W=qEd中的d是沿电场线方向的位移 D.电场力做正功时，电荷的电势能一定增加 15.匀强电场中，电场强度E=200V/m,方向水平向右。下列说法正确的是 A.沿水平方向相距0.5m的两点间电势差为100V B.沿竖直方向相距0.5m的两点间电势差为100V C.沿任意方向相距0.5m的两点间电势差最大为100V D.沿电场线方向电势降落最快 三、填空题 16.在匀强电场中，沿电场线方向相距0.4m的两点间电势差为80V,则该电场的电场强度为 V/m。 17.匀强电场的电场强度为300Vm,沿电场线方向有A、B两点，若U_AB=60V,则A、B两点沿电场线方向的距 离为 m。 18.电场强度的两个单位V/m和N/C的关系是：1V/m= _N/Co 19.在匀强电场中，A、B两点连线与电场线方向成37°角(cos37°=0.8)，A、B间距离为5m,电场强度为100 V/m,则UAB=V。 20.匀强电场中，电场强度E=400Vm,方向竖直向下。A点距B点竖直向上0.3m,则UAB=V。 四、判断题（正确打"√"，错误打"×"） 21.公式U=Ed适用于所有电场。 22.在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿电场线方向单位距离上的电势差。 23.电场强度越大的地方，电势一定越高。 24.等势面与电场线处处垂直。 25.在匀强电场中，沿电场线方向电势均匀降低。 五、简答题 26.请写出匀强电场中电势差与电场强度的关系式，并说明公式中每个物理量的含义及公式的适用条件。 27.为什么说电场强度的方向是电势降低最快的方向？请结合等势面与电场线的关系简要说明。 六、计算题 28.在匀强电场中，电场强度E=500Vm,方向水平向左。A、B两点在同一条电场线上，A在B的右侧，A、B间 距离为0.2m。求： (1)A、B两点间的电势差UAB; (2)若将电荷量q=+2×10-6C的点电荷从A点移到B点，电场力做的功WAB。 29.匀强电场的电场强度为200Vm,方向沿x轴正方向。在电场中取A、B两点，A点坐标为(0,0)，B点坐标为 (3m,4m)。求： (1)A、B两点沿电场线方向的投影距离d; (2)A、B两点间的电势差UAB。 30.在匀强电场中，电场强度E=100V/m,方向竖直向上。A点电势为50V,B点位于A点正上方0.5m处，C点位 于A点正下方0.3m处。求： (1)B点的电势； (2)C点的电势； (3)B、C两点间的电势差UBC。 模块3 参考答案 一、单选题 1.B解析：匀强电场中，沿电场线方向单位距离上的电势差等于电场强度，B正确；电场强度大，若沿电场线方向距离 短，电势差不一定大，A错误；两点间距离大，若非沿电场线方向，电势差不一定大，C错误；等势面上电势差为零，但 电场强度不一定为零，D错误。 2.A解析：E=U/d=10V÷2m=5V/me 3.B解析：U=Ed=200V/m×0.5m=100V。 4.A解析：由E=U/d得1V/m=1N/C,A正确。 5.B解析：d=L·cos60°=4m×0.5=2m,U=Ed=50Vm×2m=100V。 6.B解析：等势面与电场线处处垂直，B正确；沿等势面移动电荷，电场力不做功，D错误。 7.A解析：电场线方向水平向右，A在B左侧，沿电场线方向A到B电势降低，U_AB=Ed=100Vm×0.2m=20V。 8.B解析：U_AC=E×AC=40V/m×2m=80V。 9.C解析：E=U/d只适用于匀强电场，d是沿电场线方向的距离，C正确。 10.B解析：沿电场线方向电势降低，UAB=Ed=500Vm×0.1m=50V,B=ΦA-UAB=100V-50V=50V。 二、多选题 11.ABD解析：U=Ed中d必须是沿电场线方向的距离，A正确；电场强度越大，沿电场线方向单位距离电势降落越 快，B正确；任意两点间电势差等于电场强度与沿电场线方向投影距离的乘积，不是两点间距离，C错误；同一等势面上 电势差为零，电场力做功为零，D正确。 12.ABC解析：电场强度方向是电势降低最快的方向，A正确，E=U/d表明电场强度等于沿电场线方向单位距离上的电 势差，B正确；电场强度是矢量，电势差是标量，C正确；电场强度为零的区域，电势不一定为零，D错误。 13.ABC解析：匀强电场中等势面是一组平行且等间距的平面，A正确；电场线越密处等势面也越密，B正确；沿电场线 方向电势逐渐降低，C正确；沿等势面移动电荷，电场力不做功，D错误。 14.ABC解析：W=qU适用于任何电场，A正确；W=qEd只适用于匀强电场，B正确；W=qEd中d是沿电场线方向 的位移，C正确；电场力做正功时，电势能减小，D错误。 15.ACD解析：沿水平方向（沿电场线方向）相距0.5m的两点间电势差为Ed=200×0.5=100V,A正确；沿竖直方 向与电场线垂直，电势差为零，B错误；沿任意方向相距0.5m的两点间，沿电场线方向投影距离最大为0.5m,电势差 最大为100V,C正确；沿电场线方向电势降落最快，D正确。 三、填空题 16.200解析：E=U/d=80V÷0.4m=200V/m。 17.0.2解析：d=U/E=60V÷300Vm=0.2m。 18.1解析：1V/m=1N/Co 19.400解析：d=L·cos37°=5m×0.8=4m,U=Ed=100V/m×4m=400V。 20.120解析：电场方向竖直向下，A在B上方0.3m,沿电场线方向从A到B距离为0.3m,U_AB=Ed=400V/m× 0.3m=120V。 四、判断题 21.×解析：U=Ed只适用于匀强电场。 22.√「厂解析：E=U/d,电场强度在数值上等于沿电场线方向单位距离上的电势差。 23.×解析：电场强度大小与电势高低无直接关系，电场强度大处电势不一定高。 24.√厂解析：等势面与电场线处处垂直。 25.√「解析：匀强电场中沿电场线方向电势均匀降低。 五、简答题 26.答：关系式：U=Ed(或E=U/d)。各物理量含义：U为匀强电场中两点间的电势差，单位伏特()；E为匀强电场 的电场强度，单位伏每米()；d为两点沿电场线方向的距离，单位米()。适用条件：仅适用于匀强电场，且d必 须是沿电场线方向的距离。 27.答：电场线与等势面处处垂直，沿等势面移动电荷电场力不做功，电势不变。沿电场线方向移动相同距离，电势降落 最大。因此，电场强度的方向是电势降低最快的方向。 六、计算题 28. (1)电场方向水平向左，A在B右侧，沿电场线方向从A到B的距离d=0.2m。U_AB=Ed=500V/m×0.2m=100V (2)WAB=gUAB=2×10-6C×100V=2×10-4J 29. (1)A点坐标为(0,0)，B点坐标为(3m,4m),A、B间距离L=√厂(32+42)m=5m。电场方向沿x轴正方向，A、 B连线与x轴夹角0满足cos0=3/5=0.6。沿电场线方向的投影距离d=L·c0s0=5m×0.6=3m (2)U_AB=Ed=200Vm×3m=600V 30. (1)电场方向竖直向上，B在A正上方0.5m处，沿电场线方向从A到B距离d1=0.5m。UAB=Ed1=100ymX0.5 m=50V。ΦB=ΦA+UAB=50V+50V=100V (2)C在A正下方0.3m处，沿电场线方向从A到C距离d2=-0.3m(逆电场线方向)。UAC=Ed2=100m×-0.3 m)=-30V%C=φA+UAC=50V+(-30V)=20V (3)UBC=B-φ_C=100V-20V=80V