2026年高二物理同步3. 电势差与电场强度的关系（重难点训练）（解析版）.docxVIP

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3.电势差与电场强度的关系

TOC\o3-3\h\z\u一、电势差的概念、单位和物理意义及用定义式计算 1

二、用电势差定义式求电势 6

三、用电势差比较电势的高低 13

四、电场力做功与电势差的关系 19

五、等势面及其与电场线的关系 25

一、匀强电场中电势差与电场强度的关系

如图所示，直角三角形ABC位于竖直平面内，BC沿水平方向，∠B=60°，斜边AB长度为L。竖直平面内存在一匀强电场，一个质量为m，电荷量为-q（q0）的带电微粒从A移动到C，电场力做功为W，从B移动C，电场力做功33W（W

A．23W3qL B．26W3qL

【答案】B

【详解】C、A两点间的电势差为U

电场强度沿CA方向的分量为E

C、B两点间的电势差为UCB=

电场强度沿CB方向的分量为E

则电场强度的大小为E=

故选B。

直角三角形ABC中，∠B=90°，∠C=30°，BC边长约2cm，匀强电场平行于平面ABC，将电荷量为-6×10-6C的点电荷从A点移至B点，克服静电力做功2.4×10-5J，再将此点电荷从B点移至C点，静电力做功2.4×10-5J，则下列说法正确的是（）

A．A、C间的电势差为0V

B．若φB=0

C．电场强度的方向与AC边平行

D．电场强度的大小为400V/m

【答案】AD

【详解】A．根据q

解得U

故A正确；

B．根据W

解得φ

故B错误；

C．若φB=0

解得φ

可知，AC连线为一条等势线，根据电场线垂直于等势线，则电场强度的方向与AC边垂直，故C错误；

D．结合上述有U

则电场强度E=

故D正确。

故选AD。

如图，边长L=0.5m的等边三角形ABC所在平面与匀强电场方向平行。一电子从A点运动到B点，静电力做功20eV；从B点运动到C点，克服静电力做功10eV，则（）

A．A、C两点间的电势差UAC=10V

B．匀强电场的场强大小为20V/m

C．匀强电场方向由A指向B

D．电子从A点运动到C点，静电力做功10eV

【答案】D

【详解】AD．电子从A点运动到C点，静电力做功W

根据电势差的计算公式有U

解得U

故A错误，D正确；

BC．取A点电势为0，B点电势为φ

解得φ

C点电势为φ

设AB中点为D，D点的电势为10V，所以CD是等势线，AB是其一条电场线，根据顺着电场线电势降低，所以匀强电场方向由B指向A，大小为E=

故BC错误；

故选D。

如图所示，三角形abc位于匀强电场中，ac沿电场线方向，ab垂直于bc，lab=0.8m，lbc=0.6m，

A．b、c间电势差为34V B．

C．场强大小为100V/m D．场强在ab、

【答案】C

【详解】C．设ab与ac夹角为θ，则cos

由场强与电势差的关系可知U

得E=U

故C正确；

A．bc间电势差为Ubc

故A错误；

B．ac间电势差为Uac

故B错误；

D．场强在ab、bc方向的分量大小之比为E

故D错误。

故选C。

电子束焊接机是一种先进的焊接技术。电子束焊接机中的电场线分布如图中虚线所示，其中K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为h，在同一电场线上有B、C、D三点，C为A、K两极的中点，且BC=CD。在两极之间加上电压为U的高压电。现有一电子在K极附近由静止被加速运动到A极。已知电子电荷量大小为e，下列说法中正确的是（）

A．A、K之间的电场为匀强电场

B．电子沿电场线由K极到A极过程中电场力做功为-eU

C．若将电子从C点由静止释放，到达A极时，动能增加为0.5eU

D．电子从D点运动到C点的时间大于其从C点运动到B点的时间

【答案】D

【详解】A．根据电场线的分布情况，可以判断A、K之间不是匀强电场，故A错误；

B．电子由K沿电场线到A电场力做正功，即电场力做功为W=eU

故B错误；

C．由图可知K到C点之间的电场比C点到A点的电场强度小，根据W=Fx可知，K到C点与C点到A点的位移相等，但K到C点之间的电场力比C点到A点的电场力小，所以，K到C点之间的电场力做功比C点到A点的电场力做功少，即若将电子从C点由静止释放，到达A极时，动能增加大于0.5eU，故C错误；

D．电子从D点到C点再到B点的过程中，一直处于加速运动状态，即电子从C点运动到B点的任意时刻的速度大小都大于电子从D点运动到C点的速度大小，又因为位移相同，所以，电子从D点运动到C点的时间大于其从C点运动到B点的时间，故D正确。

故选D。

如图所示，A、B、C、D是圆上的四点，其中AB=5cm，∠BAC=60°，∠ACD=45°，空间有一方向与圆所在平面平行的匀强电场（未画出），已知A点的电势为24V，B点的电势为18V，D点电势为12V

A．C点的电势为2V

B．电场强度的大小为240V/m

C．