(精编资料推荐)电势、电势差、等势面、电场强度与电势的关系测试题(附答案)

2020-2024全国高考真题物理汇编电势差与电场强度的关系一、单选题1．（2024江西高考真题）极板间一蜡烛火焰带有正离子、电子以及其他的带电粒子，两极板电压保持不变，当电极板距离减小时，电场强度如何变？电子受力方向？（ ）A ．电场强度增大，方向向左B ．电场强度增大，方向向右C ．电场强度减小，方向向左D ．电场强度减小，方向向右2．（2024北京高考真题）如图所示，两个等量异种点电荷分别位于M 、N 两点，P 、Q 是MN 连线上的两点，且MP QN =。

下列说法正确的是（ ）A ．P 点电场强度比Q 点电场强度大B ．P 点电势与Q 点电势相等C ．若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，P 点电场强度大小也变为原来的2倍D ．若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，P 、Q 两点间电势差不变二、多选题3．（2021海南高考真题）如图，在匀强电场中有一虚线圆，ab 和cd 是圆的两条直径，其中ab 与电场方向的夹角为60︒，0.2m ab =，cd 与电场方向平行，a 、b 两点的电势差20V ab U =。

则（ ）A ．电场强度的大小200V /m E =B ．b 点的电势比d 点的低5VC ．将电子从c 点移到d 点，电场力做正功D ．电子在a 点的电势能大于在c 点的电势能4．（2022重庆高考真题）如图为两点电荷Q 、Q '的电场等势面分布示意图，Q 、Q '位于x 轴上，相邻等势面的电势差为3V 。

若x 轴上的M 点和N 点位于0V 等势面上，P 为某等势面上一点，则（ ）A．N点的电场强度大小比M点的大B．Q为正电荷C．M点的电场方向沿x轴负方向D．P点与M点的电势差为12V三、填空题5．（2023福建高考真题）“场离子显微镜”的金属钨针尖处于球形真空玻璃泡的球心O，玻璃泡内壁有一层均匀导电膜：在钨针和导电膜间加上高电压后，玻璃泡上半部分的电场可视为位于O点处点电荷形成的电场，如图所示。

电场强度、电势能和电势练习题(附答案)1、根据图中实线所示的等势面，可以确定各等势面的电势值。

当一个负电荷沿A→B→C移动时，其在这三点所受的电场力分别为FAFBFC电场力在AB段和BC段做的功分别为WAB和WBC根据电场力做功的公式，可以得到WABq(φAφB和WBCq(φBφC因此，正确答案为B。

2、根据图中实线所示的运动轨迹，可以确定A、B两点的电势和场强大小关系。

在A、B两点处，电势值分别为φA和φB根据等势面的定义，φAφB因此，A、B两点的电势关系是φAφB另外，粒子在A、B两点处的速度分别为v A和vB根据动能定理，EkAmvA2/2和EkBmvB2/2.因此，正确答案为C。

3、根据电势的定义，可以得到电势AWA→∞q和电势BWB→∞q，其中WA→∞和WB→∞分别表示将单位正电荷从A、B两点移到无穷远处时所做的功。

因此，正确答案为B。

4、根据电场力做功的公式，可以得到WABq(φAφB和WBAq(φBφA由于粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，因此W ABEkAEkB和WBAEkBEkA因此，粒子在A点的动能小于它在B点的动能。

因此，正确答案为B。

5、根据动能定理，可以得到Ek1Ep1Ek2Ep2其中Ep1和Ep2分别表示电荷在等势线φ1和φ2上所具有的电势能。

因此，当E p24J时，可以求出Ek216J。

因此，正确答案为A。

6、根据题目所给条件，可以得到AC的长度和∠ABC的大小。

由于电量q、移动路径AB和BC的长度也已知，因此可以根据电场力做功的公式求出该匀强电场的场强大小和方向。

具体来说，电场力做的功等于电量乘以电势差，即W = qE∆d。

因此，可以得到E = 1.73×10^3 N/C，方向与AC垂直。

因此，正确答案为C。

2.改写每段话：A。

给出了四个电场强度的方向和大小，分别垂直于AC和AB，斜向上或下。

B。

电荷在电势越高的地方，具有更大的电势能。

C。

在正点电荷形成的电场中，正电荷所具有的电势能不一定大于负电荷所具有的电势能。

《电势差、电势能、电势差与电场强度的关系》练习题一、单选题：1.在电场中，A 、B 两点的电势差U AB >0，那么将一负电荷从A 移到B 的过程中( )(A )电场力做正功，电势能增加(B )电场力做负功，电势能增加(C )电场力做正功，电势能减少(D )电场力做负功，电势能减少2.下列说法中正确的是( )(A )电场线密集处场强大，电势高(B )沿电场线方向场强减小，电势降低(C )在电势高处电荷具有的电势能也大(D )场强为零处，电势不一定为零3.如图所示，L 1、L 2、L 3为等势面，两相邻等势面间电势差相同，取L 2的电势为零，有一负电荷在L 1处动能为30J ，运动到L 3处动能为10J ，则电荷的电势能为4J 时，它的动能是(不计重力和空气阻力)( )(A ) 6J(B )4J(C ) 16J(D )14J4.在点电荷Q 的电场中，一个α粒子(He 42)通过时的轨迹如图实线所示，a 、b 为两个等势面，则下列判断中正确的是( )(A )Q 可能为正电荷，也可能为负电荷(B )运动中.粒子总是克服电场力做功(C )α粒子经过两等势面的动能E ka ＞E kb(D )α粒子在两等势面上的电势能E pa ＞E pb5.如图所示，在沿x 轴正方向的匀强电场E 中，有一动点A 以O 为圆心、以r 为半径逆时针转动，θ为OA 与x 轴正方向间的夹角，则O 、A 两点问电势差为( )(A )U OA =Er(B )U OA =Ersin θ(C )U OA =Ercos θ(D )θrcos E U OA = 6.如图所示，a 、b 、c 是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a 到c ，a 、b 间的距离等于b 、c 间的距离.用U a 、U b 、U c 和E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c 三点的电势和电场强度，可以断定( )(A )U a ＞U b ＞U c(B )E a ＞E b ＞E c(C )U c －U b =U b －U c(D )E a =E b =E c二、双选题：7.关于电场中的等势面，下列说法中止确的有( )(A)等势面不一定跟电场线垂直(B)沿电场线电势一定升高(C)在同一等势面上两点间移动电荷，电场力做功为零(D)处于静电平衡状态的导体是等势体，表面是一个等势面8.如图所示，仅在电场力作用下，一带电粒子沿图中虚线从A运动到B，则( )(A)电场力做正功(B)动能增加(C)电势能增加(D)加速度增大9.关于电势差与场强的关系，下列说法中正确的是( )(A)U=Ed关系式适用于任何电场(B)在匀强电场中，两点间的电势差正比于两点间的距离(C)U=Ed公式中的d是指两点所在等势面间的距离(D)V／m和N／C两单位相等10.如图所示，a、b、c、d是某电场中的四个等势面，它们是互相平行的平面，并且间距相等，下列判断中正确的是( )(A)该电场不一定是匀强电场(B)这四个等势面的电势一定满足U a－U b=U b－U c=U c－U d(C)如果u a＞U b，则电场强度E a＞E b(D)如果U a＜U b，则电场方向垂直于等势面由b指向a11.若带正电荷的小球只受到电场力的作用，则它在任意一段时间内( )(A)一定沿电场线由高电势处向低电势处运动(B)一定沿电场线由低电势处向高电势处运动(C)不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动(D)不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动12.如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势而，它们的电势分别为U a、U b和U c，U a＞U b＞U c.一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由图可知( )(A)粒子从K到L的过程中，电场力做负功(B)粒子从L到M的过程中，电场力做负功(C)粒子从K到L的过程中，静电势能增加(D)粒子从L到M的过程中，动能减少三、填空题：13.将一电量为l.6×10－8C的负电荷在电场中从A点移动到B点，克服电场力做功为6.4×10－6J，则AB两点间电势差为______V。

电势差与电场强度的关系一、选择题：1．下列对关系式ab U Ed =的理解，正确的是( )A ．式中的d 是a 、b 两点的距离B ．a 、b 两点间距离越大，电势差越大C ．d 是a 、b 两个等势面的距离D ．此式适用于任何电场2．下列关于匀强电场中场强和电势差的关系，正确的说法是( )A ．在相同距离上的两点，电势差大的其场强也必定大B ．场强在数值上等于每单位距离上的电势降落C ．沿着电场方向，任何相同距离上的电势降落必定相等D ．电势降低的方向必定是电场强度的方向3．如图所示，匀强电场场强E ＝100 V/m ，A 、B 点相距10cm ，A 、B 连线与电场线夹角为60°，则BA U 之值为 ( )A ．-10VB ．10VC ．-5VD ．-53 V4．如图所示，a 、b 是电场线上的两点，将一点电荷q 从a 移到b ，电场力做功W ，且知a 、b 间的距离为d ，则以下说法正确的是 ( )A ．a 、b 两点间的电势差为W qB ．a 处的电场强度为W E qd= C ．b 处的电场强度为W E qd =D ．a 点的电势为W q5．某静电场沿x 方向的电势分布如图所示，则 ( )A．在0～x1之间不存在沿x方向的电场B．在0～x1之间存在着沿x方向的匀强电场C．在x1～x2之间存在着沿x方向的匀强电场D．在x1～x2之间存在着沿x方向的非匀强电场6.（2017•新化县校级模拟）一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C运动到D点，其“速度﹣时间”图象如图所示．分析图象后，下列说法正确的是（）A．A处的电场强度大于C处的电场强度B．B、D两点的电场强度和电势一定都为零C．粒子在A处的电势能大于在C处的电势能D．A、C两点的电势差大于B、D两点间的电势差7．如图所示，圆O所在的平面内有匀强电场存在，电场方向与圆面平行，一个带正电荷的微粒(不计重力)从图中A点出发，以相同的初动能在圆内沿各个方向运动．图中AB是圆的一条直径，∠BAC＝30°，已知只有当该微粒从图中C点处离开圆面时的动能才能达到最大值，则平面内的电场线方向为()A．沿A→B方向B．沿A→C方向C．沿O→C方向D．沿B→C方向8．如图所示，一质量为m、带电荷量为q的粒子，以初速度v0从a点竖直向上射入水平匀强电场中，粒子通过电场中b点时速度为2v0，方向与电场方向一致．则a、b两点间电势差为()A．22mvqB．23mvqC．22mvqD．232mvq二、计算题：1．如图所示，A 、B 、C 为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面．现将电荷量为810C -的正点电荷从A 点移到B 点，电场力做功为6310-⨯J ，将另一电荷量为810-C 的负点电荷从A 点移到C 点，克服电场力做功6310-⨯J ．(1)求电场线方向及U AB 、U AC 、U BC 大小．(2)若AB 边长为，求电场强度．2.（2017•新课标Ⅰ）真空中存在电场强度大小为E 1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v 0，在油滴处于位置A 时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变．持续一段时间t 1后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B 点．重力加速度大小为g ．（1）油滴运动到B 点时的速度；（2）求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的t 1和v 0应满足的条件．已知不存在电场时，油滴以初速度v 0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B 、A 两点间距离的两倍．【答案与解析】一、选择题：1．C解析：公式ab U Ed =只适用于匀强电场，其中d 为沿场强方向上的距离．2．C解析：选项A 、B 的错误在于对错误d 的理解，d 应为沿场强方向的距离．选项D 的错误在于忽视了电势降低的方向有很多，不同方向的电势降落快慢程度可能不同．3．C解析：根据电势差与场强的关系U ＝E ·d 得：U ＝E ·L AB cos60°＝100×0.1×cos60°V ＝5V ，且沿电场线电势降低，即A B ϕϕ>，所以U BA ＝-5V ，所以C 选项正确．4．A解析：由W ＝qU 知，W U q=，且a 点的电势比b 点的高，所以A 项正确．由于不知是否是匀强电场，所以a 、b 两点的电场强度不能使用U W E d qd ==进行计算，所以B 、C 项错．如果取b 点的电势为零，a 点的电势才是W q，而题中并没有说明何处为零势点，所以D 项错．正确的选项只有A ．5．AC解析：由电场的基本性质可知，0～x 1间为等势面(或等势体)，故A 项正确，B 项错．由电势呈线性减小可知x 1～x 2间存在沿x 方向的匀强电场，故C 项正确，D 项错．6．【答案】A ．【解析】A 、由运动的速度﹣﹣时间图象可看出，带正电的粒子的加速度在A 点时较大，根据牛顿第二定律得知在A 点的电场力大，故A 点的电场强度一定大于C 点的电场强度，故A 正确；B 、由B 到D 的过程中，速度越来越大，说明是电场力做正功，电势能转化为动能，由功能关系可知，此过程中电势能减少，正电荷在B 点是电势能大于在D 时的电势能，所以B 、D 两点的电势不可能都为零．故B 错误．C 、由图可知．粒子在A 点的速度大，所以在A 点的动能大；只有电场力做功，粒子的动能与电势能的总量不变，所以粒子在A 点的电势能小于C 点的电势能，故C 错误；D 、由图象可知：kAC kBDE E ∆<∆…① 由动能定理得：k E W W Uq U q q∆=→==…② 由①②得：AC BD U U <．故D 错误．故选：A7．C解析：微粒从C 点离开时具有最大动能说明A ，C 两点间的电势差是A 与圆周上各点间电势差中最大的，即在圆周上各点中C 点的电势最低，C 点单独在一个等势面上，又因为匀强电场的等势面是与电场线垂直的平面，所以经过C 点圆的切线是一个等势线，因此OC 是经过C 点的电场线．8．C解析：粒子在竖直方向上做初速度为v 0、加速度为g 的匀减速运动，其末速度为零，因此它从a 到b 的运动时间为：000v v t g g-==-．粒子从a 到b 在水平方向上做匀加速运动，其水平位移为200022x v v s t g+==．设匀强电场场强大小为E ，在水平方向上根据牛顿第二定律得：20(2)02x Eq v s m -=，2mg E q =．ab 两点之间的电势差为202ab x mv U E s q =⨯=．或者直接对a 、b 两点应用动能定理222000113(2)222ab qU m v mv mv =-=，故2032ab U mv q = 二、计算题：1．(1)电场线垂直BC 斜向下 U AB ＝300V U AC ＝300 V U BC ＝0 (2)104 V/m解析：本题要求利用匀强电场中电场力做功、电势差与电场强度的关系进行求解，特别是要求根据电势差的情况判断场强的方向．(1)正点电荷从A 点移到B 点时，电场力做正功，故A 点电势高于B 点，可求得68310V 300V 10AB W U q --⨯===． 负点电荷从A 点移到C 点，电场力做负功，A 点电势高于C 点，可求得300V AC W U q==．因此B 、C 两点电势相等，U BC ＝0．由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线，因此，BC 为一条等势线，故电场线方向垂直于BC ，设D 为直线BC 的中点，则场强方向为由A 指向D ．(2)直线AB 在场强方向的距离d 等于线段AD 的长度，故由匀强电场中电势差与场强的关系式可得4/m 10V /m AB U E d ===．2.【答案】（1）油滴运动到B 点时的速度为012v gt -；（2）增大后的电场强度的大小为200112112()4v v E E g g gt t ++-，t 1和v 0应满足的条件为010(1v t g <<-或01(1v t g>+； 或200112112()4v v E E g g gt t +--；相应的t 1和v 0应满足的条件为01(12v t g>+． 【解析】（1）设油滴质量为m ，带电荷量为q ，增大后的电场强度为E 2，根据题中条件可以判断电场力与重力方向相反；对于匀速运动阶段，有1qE mg =…①对于场强突然增大后的第一段t 1时间，由牛顿第二定律得：21qE mg ma -=…② 对于场强第二段t 1时间，由牛顿第二定律得：22qE mg ma +=…③ 由运动学公式，可得油滴在电场反向时的速度为：1011v v a t =+④ 油滴在B 的速度为：21B v v a t =-⑤联立①至⑤式，可得：012B v v gt =-；（2）设无电场时竖直上抛的最大高度为h ，由运动学公式，有：202v gh =…⑥ 根据位移时间关系可得：20111112v t a t x +=…⑦21121212v t a t x -=…⑧油滴运动有两种情况：情况一： 位移之和122hx x +=⑨联立①、②、③、⑥、⑦、⑧、⑨可得：2001212112()4v v E E E g g gt t =++-由题意得21E E >，即满足条件20021124v v g gt t -<，即当010(12v t g<<-或1(12vt g >+才是可能的；情况二：位移之和122h x x +=- ⑩ 联立①、②、③、⑥、⑦、⑧、⑩可得：200112112()4v v E E g g gt t +-- 由题意得21E E >，即满足条件20021124v v g gt t +<，即01(1)2v t g>+，另一解为负，不合题意，舍去．。

[考点05] 电势差与电场强度的关系[典例1] 答案 B解析 CD 两点间的电势差为U CD ＝－Ed CD ＝－2×104×(0.1－0.02－0.03) V ＝－1 000 V ，故A 错误；让B 板接地，B 板电势为零，则C 点电势φC ＝Ed CB ＝2×104×3×10－2 V ＝600 V ，故B 正确；让A 板接地，A 板电势为零，则D 点电势φD ＝－Ed DA ＝－400 V ，故C 错误；将一个电子从C 点移到D 点静电力做的功，与将电子先从C 点移到P 点再移到D 点静电力做的功在数值相同，故D 错误. [典例2]答案 AD解析 在匀强电场中，平行且相等的两线段电势差相等，可得φB －φA ＝φC －φD ，代入数据可得φD ＝0 ，故A 正确，B 错误；如图所示，将CD 分为8等分，则每一等分对应1 cm ，所以F 点的电势为9 V ，连接AF ，过D 点做AF 的垂线DG ，由几何关系可得DG 的长度为DG ＝AD ·DF AF ，解得DG ＝3.6 cm ，所以电场强度的大小为E ＝U DGDG ，解得E ＝250 V/m ，又因为D 点的电势为0，且D 点距正极板的距离为20 cm ，由对称性可知，两极板间的距离为40 cm ，所以两极板间的电势差为U ＝Ed ＝100 V ，故D 正确，C 错误．[典例3]答案 B解析 高压线掉到地上时，它就会向大地输入电流，圆心处的电势最高，向外越来越低，电势的大小为φA >φB ＝φD >φC ，A 错误；由题图等势线的疏密可知场强的大小为E A >E B ＝E D >E C ，B 正确；B 和D 在同一条等势线上，人从B 沿着圆弧走到D 不会发生触电，C 错误；A 、B 的平均场强大于B 、C 的平均场强，A 、B 的电势差等于B 、C 电势差的2倍，根据E ＝U d 可以定性判断出A 、B 间距离小于BC 间距离的2倍，D 错误． 1.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降低，所以P 点的电势高于O 点的电势，O 、P 两点的电势差U OP 为负值，根据电势差与场强的关系可得U OP ＝－Ed ＝－E ·R sin θ＝－10sin θ (V)，所以A 正确． 2.答案 C解析 由U ＝Ed 知，与A 点间电势差最大的点应是沿场强方向与A 点相距最远的点，d max ＝r ＋r cos θ，所以U max ＝Er (cos θ＋1)，C 项正确． 3.答案 BD解析 A 板接地，则其电势为零，因为A 、B 两板间的电势差U AB ＝600 V ，则B 板电势为－600 V ，由此知C 点电势为负值，A 、B 两板间场强E ＝U d ＝600 V12 cm ＝50 V /cm ＝5 000 V/m ，则φC ＝－Ed AC ＝－50 V/cm ×4 cm ＝－200 V ，A 错误，B 正确；电子在C 点具有的电势能为200 eV ，C 错误，D 正确． 4.答案 B解析 根据点电荷场强公式可知，E A ＞E B ＞E C ，又AB ＝BC ，由U ＝Ed 可以判断U AB ＞U BC ，所以φB ＜6 V ，故选B. 5.答案 D解析 由于带正电的粒子从直径ab 的a 点移到m 点，其电势能增加量为ΔE (ΔE >0)，根据W ＝q (φa －φm )可知，静电力做负功，且φa <φm ，若将该粒子从m 点移到b 点，其电势能减少量也为ΔE ，根据W ＝q (φm －φb )可知，静电力做正功，且φb <φm ，由于电势能变化量相同，则可知a 点与b 点电势相等，故直径ab 是一条等势线，且m 点电势高于a 、b 点电势，所以电场强度的方向垂直直径ab 指向nq 弧． 6.答案 D解析 利用等分法可确定匀强电场方向从C 指向A ，设AC 长度为L ，则E ＝2φL ，由几何知识得，C ′A 沿电场线方向的距离为d C ′A ＝L cos 30°＝32L ，由电势差与电场强度的关系U C ′A ＝φC ′－φA ＝Ed C ′A ＝2φL ·3L2，解得φC ′＝(1＋3)φ，故D 正确，A 、B 、C 错误．7.答案 D解析 把电荷q 从A 点移到B 点，静电力做的功为零，说明A 、B 两点在同一等势面上，由于该电场为匀强电场，等势面应为平面，故题图中直线AB 是一条等势线，场强方向应垂直于等势线，选项A 、B 错误.U BC ＝W BC q ＝－1.73×10－31×10－5V ＝－173 V ，B 点电势比C 点电势低173 V ，因电场线指向电势降低的方向，所以场强方向垂直于AB 斜向下，场强大小E ＝U CBBC sin 60°＝1730.2×32 V/m ≈1 000 V/m ，因此选项D 正确，C 错误.8.答案 C解析 从电场线疏密可以看出ab 段场强大于bc 段场强，由U ＝Ed 可以判断U ab ＞U bc ，即φa －φb >φb －φc ，所以φb ＜φa ＋φc 2＝35 V ，故C 正确．9.答案 D解析 匀强电场中，φB ＝－5 V ，φC ＝15 V ，则B 、C 连线的中点D 的电势为φD ＝φB ＋φC2＝－5＋152 V ＝5 V ，故φD ＝φA ，AD 为一条等势线，根据电场线与等势线垂直，沿着电场线方向电势降低，可知场强的方向垂直于AD 连线斜向下，A 、B 错；场强的大小E ＝U ABl AB cos 30°＝1032V/m ＝203 3 V/m ，C 错，D 对.10.答案 A解析 由U ＝Ed 得U ab ＝103×0.04 V ＝40 V ，A 正确；a 、c 在同一等势面上，所以U ac ＝0，B 错误；将电荷沿abdca 移动一周，位移为0，故电场力做功为0，C 错误；W ad ＝W ab ＝qU ab ＝－5×10－3×40 J ＝－0.2 J ，D 错误． 11.答案 A解析 在匀强电场中，沿某一方向电势均匀降落或升高，故OA 的中点C 的电势φC ＝3 V(如图所示)，因此B 、C 在同一等势面上．O 点到BC 的距离d ＝OC sin α，而sin α＝OB OB 2＋OC2＝12，所以d ＝12OC ＝1.5×10－2 m ．根据E ＝Ud 得，匀强电场的电场强度E＝U d ＝31.5×10－2V /m ＝200 V/m ，故选项A 正确．12.答案 C解析 沿着电场线的方向电势降低，由K 到A 为逆着电场线方向，因此电势升高，A 错误；A 和K 之间的电场为非匀强电场，B 错误；从A 到K 电势降低，若KA 之间为匀强电场，则A 点与KA 中点的电势差为U 1＝12U ，由题图可知，越靠近A 端电场线密度越大，即越靠近A 端电场强度越大，则A 点与KA 中点的电势差大于U2，C 正确；电子由K 运动到A 的过程中，静电力做正功，电势能减少了eU ，D 错误． 13.答案 C解析 带负电的尘埃向集尘极迁移，说明集尘极接直流高压电源的正极，a 是直流高压电源的负极，选项A 错误；从放电极到集尘极的电场，因P 点离放电极较近，P 点的电场线比M 点的电场线密，所以电场中P 点的场强大于M 点的场强，选项B 错误；由于集尘极带正电，电势高，而沿着电场线方向电势逐渐降低，所以电场中M 点的电势低于N 点的电势，选项C 正确；放电极与集尘极之间的电场是非匀强电场，故P 、M 间的电势差U PM 不等于M 、N 间的电势差U MN ，选项D 错误． 14.答案 A解析 因电场是匀强电场，D 是AB 的中点，故D 的电势φD ＝φA ＋φB2＝10 V ，所以W ＝q (φD－φC )＝8×10－6 J ；设E 的方向与AB 的夹角为α，则α≠0，否则等势面与AB 垂直，C 点电势就会高于B 点电势，由E ＝U AB d ＝φA －φB AB ·cos α＝8cos α，因0<α<π2，则cos α＜1，E ＞8 V/m ，故A 正确． 15.答案 D解析 依题意，有sin ∠A ＝BC AB＝0.8，解得∠A ＝53°，在AB 之间找到电势为10 V 的D 点，C 、D 位于同一等势面上，根据几何关系可知U DA U BA ＝10－126－1＝DABA ，在三角形ACD 中，根据余弦定理，有CD 2＝CA 2＋DA 2－2×CA ×DA cos 53°，解得CD ＝12 cm ，根据正弦定理，有sin ∠ACD DA ＝sin 53°CD ，解得∠ACD ＝37°，故AD ⊥CD ，则有AD ＝AC sin 37°＝9 cm ，根据匀强电场电势差与场强的关系式，有E ＝U DA AD＝10－19×10－2V/m ＝100 V/m.故选D.。

电场强度、电势、电势差、等势面、与电势能的关系1．如图1所示，a 、b 为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是 （ ）A ．把正电荷从a 移到b ，电场力做正功，电荷的电势能减少B ．把正电荷从a 移到b ，电场力做负功，电荷的电势能增加C ．把负电荷从a 移到b ，电场力做正功，电荷的电势能增加D ．把负电荷从a 移到b ，电场力做负功，电荷的电势能增加2．如图2所示，电场中a 、b 、c 三点，ab=bc ，则把点电荷+q 从a 点经b 移 到c的过程中，电场力做功的大小关系有 （ ）A ．Wab ＞WbcB ．Wab ＝WbcC ．Wab ＜WbcD ．无法比较3如图3所示，在真空中有两个等量正电荷Q 1和Q 2,分别置于a 、b 两点， dc为ab 连线的中垂线,d 为无穷远处,现将另一正电荷由c 点沿cd 移向d 点的过程中，下述中正确的是（ ）A ． q 的电势能逐渐增大B ． q 受到的电场力一直在减小C ． q 的电势能逐渐减小D ．q 受到的电场力先增大后减小4．一个电荷只在电场力作用下从电场中的A 点移到B 点时，电场力做了5×10－6J 的功，那么 ( )A ．电荷在B 处时将具有5×10－6J 的电势能 B ．电荷在B 处将具有5×10－6J 的动能C ．电荷的电势能减少了5×10－6JD ．电荷的动能增加了5×10－6J5.图中A ．B 、C 三点都在匀强电场中，已知AC ⊥BC ，∠ABC=60°，BC=20cm ．把一个电量q =10-5C 的正电荷从A 移到B ，电场力做功为零；从B 移到C ，电场力做功为－1.73×10-3J ，则该匀强电场的场强大小和方向是 （ ）A ．865V ／m ，垂直AC 向左B ．865V ／m ，垂直 AC 向右C ．1000V ／m ，垂直 AB 斜向上D ．1000V ／m ，垂直 AB 斜向下6．在静电场中，将一电子从A 点移到B 点，电场力做了正功，则A 、电场强度的方向一定是由A 点指向B 点 B 、电场强度的方向一定是由B 点指向A 点C 、电子在A 点的电势能一定比在B 点高D 、电子在B 点的电势能一定比在A 点高7．如图所示，实线表示电场线，虚线表示某带电粒子只在电场力作用下的 运 动轨迹，由此可知以下说法中正确的是A 、粒子一定从a 向b 运动B 、粒子一定带正电C 、粒子从P 点的速度比在Q 点的速度大D 、粒子在P 点的电势能比在Q 点的电势能小8．如图，带正电的点电荷固定于Q 点，电子在库仑力作用下，做以Q 为焦点的椭圆运动。

【高二】高二物理电势差与电场强度的关系同步练习题（附答案和解释）1、下列各组物理量中，由电场本身性质决定的是（c）a、电场力，电场强度B.电场力产生的功和电势c．电场强度、电势差d．电势差、电势能2.关于均匀电场中场强和电位差之间关系的正确表述是（c）a．在相同距离上的两点，电势差大的其场强必定大b、任意两点之间的电位差等于场强和两点之间距离的乘积c．沿着电场线方向，经过任何相同的距离电势降落必定相等d、电位降低的方向必须是电场强度的方向3（10全国卷1）关于静电场，下列结论普遍成立的是（ d ）a、电场中任意两点之间的电位差只与这两点的场强有关b．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低c、将正电荷从场强为零的点移动到场强为零的另一点，电场力所做的功为零d．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向【分析】在正电荷的电场中，靠近正电荷的电场强度大，电势高，远离正电荷的电场强度小，电势低；在负电荷的电场中，靠近正电荷的电场强度大，电势低，远离负电荷的电场强度小，电势高，a是错误的。

电位差的大小取决于两点之间的距离和电场强度，B 误差；电场沿正确方向衰减最快；如果场强为零，电位不一定为零。

例如，如果正电荷从带正电荷的导体球移动到带负电荷的导体球，电场力做正功。

４、电场中有一条直线，在直线上有m、n两点，若将一试探电荷q从直线外的p点分别移到m、n两点，电场力对q做功相等，则(bd)a、如果电场是均匀电场，则M和N的连接线必须与电场线平行b．该电场若是匀强电场，则m、n连线?定与电场线垂直c、如果电场是由点电荷产生的，那么M和N的电势和场强是相同的d．该电场若是由一个点电荷产生的，则m、n两点的电势相等，电场强度不同5.图1？6.在5中，a、B和C点都处于均匀的电场中。

众所周知，AC⊥ 公元前，∠ ABC=600，BC=20厘米。

将电荷q=10-5c的正电荷从a移到B，电场力所做的功为零；从B移动到C，电场力所做的功为-1.73×10-3j，则均匀电场的场强和方向为（）a．865v／m，垂直ac向左b、 865v/m，垂直交流，右侧c．1000v／m，垂直ab斜向上d、 1000V/m，垂直AB，向下倾斜解析：把电荷q从a移到b，电场力不做功，说明a、b两点在同一等势面上，因该电场为匀强电场，等势面应为平面，故图中直线ab即为等势线，场强方向垂直于等势面，可见，选项a、b不正确．B点的电势比C点的电势低173v。

电势考试题及答案
1. 电势差的定义是什么？
答案：电势差是指在电场中两点间的电势能差与电荷量的比值，用符号U表示，单位是伏特（V）。

2. 电势的单位是什么？
答案：电势的单位是伏特（V）。

3. 电势零点的选择有何影响？
答案：电势零点的选择不影响电势差的大小，但会影响电势的具体数值。

电势是相对的，选择不同的参考点会导致电势数值的变化，但两点间的电势差保持不变。

4. 电势差与电场强度的关系如何？
答案：电势差与电场强度的关系是U=Ed，其中U是电势差，E是电场强度，d是两点间沿电场方向的距离。

5. 电势能与电势的关系是什么？
答案：电势能与电势的关系是E_p=qU，其中E_p是电势能，q是电荷量，U是电势。

6. 电容器的电势差与电荷量的关系如何？
答案：电容器的电势差与电荷量的关系是U=Q/C，其中U是电势差，Q 是电荷量，C是电容。

7. 电容器的电势能如何计算？
答案：电容器的电势能可以通过公式E_p=1/2CU^2计算，其中E_p是电势能，C是电容，U是电势差。

8. 电场中电势的叠加原理是什么？
答案：电场中电势的叠加原理是指在多个电场共同作用的区域，任意一点的电势等于各个电场在该点产生的电势之和。

9. 电势的正负号代表什么？
答案：电势的正负号代表相对于参考点的电势能的高低，正号表示电势能高于参考点，负号表示电势能低于参考点。

10. 电势差与电压有何区别？
答案：电势差和电压在数值上是相同的，但电势差是标量，表示两点间的电势能差与电荷量的比值；而电压是电势差的另一种称呼，有时也用来指代电路中的电势差。

电势、电势差、等势面、电场强度与电势的关系测试题A卷（满分： 100 分时间： 45 分钟）一、选择题1．从电势差定义式U W（）能够看出qA ．电场中两点间的电势差与电场力做的功W 成正比，与移送的电量q 成反比B．电场力在电场中两点间挪动的电荷越多，电场力做的功越大C．将 1 库的负电荷从一点移到另一点电场做了 1 焦的功，这两点间的电势差的大小是 1 伏D．两点间的电势差，等于把正点电荷从一点移到另一点电场力做的功2．如图 1 所示， a、 b 为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的选项是（）A ．把正电荷从 a 移到 b，电场力做正功，电荷的电势能减少B．把正电荷从 a 移到 b，电场力做负功，电荷的电势能增添C．把负电荷从 a 移到 b，电场力做正功，电荷的电势能增添D．把负电荷从 a 移到 b，电场力做负功，电荷的电势能增添3．如图 2 所示，电场中a、 b、c 三点， ab=bc，则把点电荷 +q 从 a 点经 b 移到 c 的过程中，电场力做功的大小关系有（）A ． Wab＞ WbcB． Wab＝ WbcC． Wab＜ WbcD．没法比较4.如图 3 所示，在真空中有两个等量正电荷Q 和 Q ,分别置于 a、b 两点， dc 为 ab 连线的中1 2垂线 ,d 为无量远处 ,现将另一正电荷由c 点沿 cd 移向 d 点的过程中，下述中正确的选项是（）A ． q 的电势能渐渐增大B． q 的电势能渐渐减小C． q 遇到的电场力向来在减小D． q 遇到的电场力先增大后减小5.对于电势与电势能的说法，正确的选项是( )Ａ.电荷在电势越高的地方，电势能也越大Ｂ.电荷在电势越高的地方，它的电量越大，所拥有的电势能也越大Ｃ.在正点电荷电场中的任一点处，正电荷所拥有的电势能必定大于负电荷所拥有的电势能Ｄ.在负点电荷电场中的随意点，正电荷所拥有的电势能必定小于负电荷所拥有的电势能6．在静电场中，对于场强和电势的说法正确的选项是()A．电场强度大的地方电势必定高B．电势为零的地方场强也必定为零C．场强为零的地方电势也必定为零D．场强盛小同样的点电势不必定同样7．若带正电的小球只受电场力的作用，则它在随意一段时间内()A．必定沿着电场线由高电势向低电势运动B．必定沿着电场线由低电势向高电势运动优选D．不必定沿电场线运动，也不必定由高电势向低电势运动8．一个电荷只在电场力作用下从电场中的A 点移到 B 点时，电场力做了5×10－ 6J 的功，那么 ( )A ．电荷在B 处时将拥有 5×10 －6 J 的电势能B．电荷在 B 处将拥有－65×10 J 的动能C．电荷的电势能减少了－65×10 JD．电荷的动能增添了5×10 － 6J9．一个点电荷，从静电场中的 a 点移到 b 点，其电势能的变化为零，则()A ． a、 b 两点场强必定相等B．该点电荷必定沿等势面挪动C．作用于该点的电场力与其挪动方向老是垂直的D． a、 b 两点的电势必定相等10.对公式EUab的理解，以下说法正确的选项是() dＡ.此公式合用于计算任何电场中a、 b 两点间的电势差Ｂ.a 点和 b 点距离越大，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ａ、ｂ两个等势面间的垂直距离二、填空题11．如图 5 所示，在场强为 E 的匀强电场中有相距为 L 的 A 、 B 两点，连线 AB 与电场线的夹角为θ，将一电量为q 的正电荷从 A 点移到B 点．若沿直线 AB 挪动该电荷，电场力做的功W1＝ ________；若沿路经 ACB 挪动该电荷，电场力做的功 W2＝ ________；若沿曲线 ADB 移动该电荷，电场力做的功W3＝________．由此可知，电荷在电场中挪动时，电场力做功的特点是 ________．12.将带电量为6× 10-6 Ｃ的负电荷从电场中 A 点移到 B 点，战胜电场力做了3× 10－５Ｊ的功，再将电荷从 B 点移到 C 点，电场力做了× 10－5Ｊ的功，则 A 、C 间的电势差为Ｖ，电荷从 A 点移到 B 点再从 B 点移到 C 点的过程中，电势能变化了Ｊ .13.如图 5 所示，A 、B、C、D 是匀强电场中一正方形的四个极点．已知 A 、B、C 三点的电势分别为A15V,B3V, C 3V 由此可得 D 点的电势 D V三、计算题14.假如把 q＝× 10 －8Ｃ的正电荷，从无量远移至电场中的 A 点，需要战胜电场力做功W 1.2 104 Ｊ，那么： (1) q 在 A 点的电势能和 A 点的电势各是多少 ?(2)q 未移入电场前 A 点的电势是多少?15．如图6，两平行金属板A 、B 间为一匀强电场，A 、B 相距6cm，C、D 为电场中的两点，且CD＝4cm，CD 连线和场强方向成60°角．已知电子从D 点移到C 点电场力做3.2 ×10－17J的功，求：（ 1）匀强电场的场强；（ 2）A、 B 两点间的电势差；（3）若 A 板接地， D 点电势为多少？B卷（满分： 60 分时间： 30 分钟）一、选择题1.如图 7 所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作使劲作用下，从静止开始由 b 沿直线运动到 d，且 bd 与竖直方向所夹的锐角为45°，则以下结论正确的选项是（）A ．此液滴带负电B ．液滴做匀加快直线运动C．合外力对液滴做的总功等于零 D ．液滴的电势能减少2．下陈述法正确的选项是()A．在同一等势面上挪动电荷，电场力不作功B．等势面上各点场强盛小必定相等C．电场中电势高处，电荷的电势能就大D．电场强度大处，电荷的电势能就大3.图 8 中实线条是一个电场中的电场线，虚线是一个负试验电荷在这个电场中运动的轨迹。

课时作业6 电势差与电场强度的关系1．关于匀强电场的场强和电势差的关系，下列说法中正确的是( ) A ．相同距离的两点间，电势差大的其场强也必定大 B ．任意两点间的电势差，等于场强和这两点间距离的乘积 C ．沿着电场线方向，任意相同距离上的电势降落必定相等 D ．电势降低的方向必定不是电场强度的方向解析：做这类题目要特别注意场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。

答案：C2．试说出下列公式适用于任何电场的是( ) A ．W ＝qU B ．U ＝Ed C ．E ＝FqD ．E ＝k Qr2解析：公式U ＝Ed 只适用于匀强电场，其中d 为场强方向上的距离；公式E ＝k Qr 2适用于点电荷形成的电场。

答案：A 、C 3.图6－1如图6－1所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2 cm ，由此可以确定电场强度的方向和数值是( )A ．竖直向下，E ＝100 V/mB ．水平向左，E ＝100 V/mC ．水平向左，E ＝200 V/mD ．水平向右，E ＝200 V/m解析：由电势降低的方向以及电场线与等势面垂直的特点可知，电场强度方向水平向左，又由E ＝U d ，得E ＝ 2 V 2×10－2m＝100 V/m ，故选B 。

答案：B图6－24．某电场电场线和等势面如图6－2所示，图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过a 、c 两点的等势面的电势分别为φa ＝50 V ，φc ＝20 V ，那么a 、c 连线的中点b 的电势φb 为( )A ．等于35 VB ．大于35 VC ．小于35 VD ．等于15 V解析：a 到b 到c 的场强依次减小，由φa －φb ＞φb －φc 得φb ＜12(φa ＋φc )＝35 V 。

答案：C 5.图6－3匀强电场中的三点A 、B 、C 是一个三角形的三个顶点，AB 的长度为1 m ，D 为AB 的中点，如图6－3所示。

已知电场线的方向平行于△ABC 所在平面，A 、B 、C 三点的电势分别为14 V 、6 V 和2 V 。