资源简介

2　电势差
[1、3~5题，每题4分]
考点一　电势差
1.下列说法正确的是(　　)
A.沿电场线的方向，电势逐渐升高
B.A、B两点间的电势差与零电势点的选取有关
C.电势差是一个标量，但有正值和负值之分
D.电场中某点的电势和放入该点的电荷的电性、电荷量有关
2.(6分)(改编自教科教材)将电荷量为6×10-6 C的负电荷从C点移到D点，克服静电力做功3×10-5 J，电势能是增加还是减少了？变化量是多少？若以D点电势为零，则C点电势是多少？
考点二　等势面
3.(多选)(来自鲁科教材)对以点电荷为球心、r为半径的球面上的各点，具有的相等物理量是(　　)
A.电势
B.电场强度
C.同一电荷所受的静电力
D.同一电荷具有的电势能
4.(2026·广州市高二检测)某带电体周围的电场线和等势面如图所示，图中A、B两点的电场强度大小分别为EA、EB，电势分别为φA、φB，则(　　)
A.EA>EB
B.φA>φB
C.电子在A处的电势能比在B处的电势能大
D.将正电荷从A处移到B处静电力做正功
5.(2026·沈阳市高二检测)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点移动到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
[6~8题，每题6分]
6.电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10-8 J，在B点的电势能为0.80×10-8 J。已知A、B两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量大小为1.0×10-9 C，那么(　　)
A.该点电荷为负电荷
B.该点电荷为正电荷
C.A、B两点间的电势差UAB=4.0 V
D.将该点电荷从A移到B，静电力做功为WAB=4.0 J
7.如图所示，A、B为两个等量负点电荷，a、O、b在点电荷A、B的连线上，c、O、d在连线的中垂线上，Oa=Ob=Oc=Od，则(　　)
A.a、b两点的电场强度相同，电势相同
B.c、d两点的电场强度相同，电势相同
C.将一电子由a点移至b点电子电势能先减小后增大
D.将一电子由d点移至c点电子电势能增大
8.(多选)(2025·大庆市高二期中)如图所示，在O点处放置一点电荷+Q，a、b、c、d、e、f是以O点为球心的球面上的点，aecf平面与bedf平面垂直，则下列说法中正确的是(　　)
A.e、f两点的电势相等
B.a、b两点的电场强度相同
C.图中O、a两点之间的电势差与O、d两点之间的电势差相同
D.正点电荷在球面上任意两点之间移动时，静电力做正功
9.(12分)如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5 cm，bc=10 cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为q=4×10-7 C的正电荷从a移到b静电力做功为Wab=1.6×10-7 J。求：
(1)(3分)匀强电场的电场强度E的大小。
(2)(3分)正电荷从b移到c，静电力做的功Wbc。
(3)(6分)a、c两点间的电势差Uac。
[8分]
10.(多选)(2023·辽宁卷)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
2　电势差
[1、3~5题，每题4分]
考点一　电势差
1.下列说法正确的是(　　)
A.沿电场线的方向，电势逐渐升高
B.A、B两点间的电势差与零电势点的选取有关
C.电势差是一个标量，但有正值和负值之分
D.电场中某点的电势和放入该点的电荷的电性、电荷量有关
答案　C
解析　电场线由高电势指向低电势，故A错误；
某点电势与零电势点的选取有关，两点间的电势差与两点的相对位置有关，与零电势点的选取无关，故B错误；
电势差是标量，正负表示两点的电势高低情况，故C正确；
电势是描述电场能性质的物理量，与试探电荷无关，故D错误。
2.(6分)(改编自教科教材)将电荷量为6×10-6 C的负电荷从C点移到D点，克服静电力做功3×10-5 J，电势能是增加还是减少了？变化量是多少？若以D点电势为零，则C点电势是多少？
答案　电势能增加　增加了3×10-5 J　5 V
解析　负电荷从C点移到D点，静电力做的功为WCD=-3×10-5 J
所以电势能增加，增加了3×10-5 J
因WCD=qUCD=qφC-qφD，又因q=-6×10-6 C，φD=0，则φC=5 V。
考点二　等势面
3.(多选)(来自鲁科教材)对以点电荷为球心、r为半径的球面上的各点，具有的相等物理量是(　　)
A.电势
B.电场强度
C.同一电荷所受的静电力
D.同一电荷具有的电势能
答案　AD
解析　以点电荷为球心的球面是一个等势面，即各点的电势相等，故A正确；以点电荷为球心的球面各点的电场强度大小相等，方向不同，故电场强度不同，故B错误；由F=qE可知，同一电荷受到的静电力大小相等，方向不同，故静电力不同，故C错误；由电势能与电势的关系可知，电势相同，同一电荷具有相同的电势能，故D正确。
4.(2026·广州市高二检测)某带电体周围的电场线和等势面如图所示，图中A、B两点的电场强度大小分别为EA、EB，电势分别为φA、φB，则(　　)
A.EA>EB
B.φA>φB
C.电子在A处的电势能比在B处的电势能大
D.将正电荷从A处移到B处静电力做正功
答案　C
解析　电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电场线越密的地方，电场强度越大，可知EA5.(2026·沈阳市高二检测)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点移动到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
答案　A
解析　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，可知A、B两点的电场强度方向不同，B错误；由WAC=qUAC=q(φA-φC)，根据q>0，φA>φC，可知正电荷从A点移动到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。
[6~8题，每题6分]
6.电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10-8 J，在B点的电势能为0.80×10-8 J。已知A、B两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量大小为1.0×10-9 C，那么(　　)
A.该点电荷为负电荷
B.该点电荷为正电荷
C.A、B两点间的电势差UAB=4.0 V
D.将该点电荷从A移到B，静电力做功为WAB=4.0 J
答案　A
解析　点电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能，从A到B静电力做正功，所以该点电荷一定为负电荷，且WAB=EpA-EpB=1.2×10-8 J-0.80×10-8 J=0.40×10-8 J，故A项正确，B、D项错误；UAB== V=-4.0 V，故C项错误。
7.如图所示，A、B为两个等量负点电荷，a、O、b在点电荷A、B的连线上，c、O、d在连线的中垂线上，Oa=Ob=Oc=Od，则(　　)
A.a、b两点的电场强度相同，电势相同
B.c、d两点的电场强度相同，电势相同
C.将一电子由a点移至b点电子电势能先减小后增大
D.将一电子由d点移至c点电子电势能增大
答案　C
解析　在等量负点电荷的连线上，中点处的电场强度为零，从中点向两边电场强度在增大，方向都是背离中点O处，a、b两点关于O点对称，所以a、b两点的电场强度大小相等，方向不同，根据等势线分布可知a、b电势相同，故A错误；中垂线上电场强度在c点竖直向下，在d点竖直向上，所以c、d两点的电场强度方向不同，根据对称性可知电势相等，故B错误；a到b过程，电势先升高再降低，所以电子电势能先减小后增大，故C正确；d到c过程，电势先降低再升高，所以电子电势能先增大后减小，故D错误。
8.(多选)(2025·大庆市高二期中)如图所示，在O点处放置一点电荷+Q，a、b、c、d、e、f是以O点为球心的球面上的点，aecf平面与bedf平面垂直，则下列说法中正确的是(　　)
A.e、f两点的电势相等
B.a、b两点的电场强度相同
C.图中O、a两点之间的电势差与O、d两点之间的电势差相同
D.正点电荷在球面上任意两点之间移动时，静电力做正功
答案　AC
解析　由题意知a、b、c、d、e、f所在球面为等势面，该球面上的所有点电势相等，O、a和O、d之间的电势差UOa=φO-φa=UOd=φO-φd，故A、C正确；a、b两点与电荷的距离相等，则电场强度大小相等，但电场强度是矢量，a、b两点电场强度的方向不同，则电场强度不同，故B错误；正点电荷在球面(等势面)上移动，电势能不变，静电力不做功，故D错误。
9.(12分)如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5 cm，bc=10 cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为q=4×10-7 C的正电荷从a移到b静电力做功为Wab=1.6×10-7 J。求：
(1)(3分)匀强电场的电场强度E的大小。
(2)(3分)正电荷从b移到c，静电力做的功Wbc。
(3)(6分)a、c两点间的电势差Uac。
答案　(1)8 N/C　(2)1.6×10-7 J　(3)0.8 V
解析　(1)由Wab=Eq·ab，代入数据解得匀强电场的电场强度大小为E=8 N/C
(2)正电荷从b移到c，静电力做的功
Wbc=qE·bccos 60°
代入数据可得Wbc=1.6×10-7 J
(3)正电荷从a移到c，静电力做的功
Wac=Wab+Wbc=3.2×10-7 J
a、c两点间的电势差Uac=
代入数值可得Uac=0.8 V。
[8分]
10.(多选)(2023·辽宁卷)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　CD
解析　由题图结合电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，可知P点电势比M点的高，选项A错误；因M点所在的等差等势面密集，则M点电场强度比P点的大，即P点电场强度大小比M点的小，选项B错误；电场强度方向垂直等势面，且沿电场线方向电势逐渐降低，可知M点电场强度方向沿z轴正方向，选项C正确；因x轴上各点电势相等，则沿x轴运动的带电粒子电势能不变，选项D正确。

展开更多......

收起↑