人教版物理必修3同步练习: 10.2 电势差(基础巩固)
一、选择题
1．（2021高二上·四平期中）下列说法正确的是（ ）
A．电场中电势越高的地方，电荷在那一点具有的电势能越大
B．电场线的方向，就是电荷受力的方向
C．电场强度为零的地方，电势一定为零
D．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大
【答案】D
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】A．根据电势能
知，只有正电荷在电势越高的地方电势能越大，负电荷则越小，A不符合题意；
B．沿电场线的方向各点切线方向是正电荷受力的方向，B不符合题意；
C．场强大小与电势大小没有必然联系。场强为零，但是电势不一定为零，C不符合题意。
D．电场线越密的地方，电场强度越大，由
知，同一电荷所受电场力越大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】正电荷在电势越高的地方电势能越大。电场线的方向各点切线方向是正电荷受力的方向，负电荷受力反方向。
2．（2021高二上·镇雄月考）将一电荷量为2.0×106C的正电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做功8.0×10-2J，则A、B两点间的电势差UAB为（ ）
A．1.6×104V B．-1.6×104V C．4.0×10-8V D．-4.0×10-8V
【答案】D
【知识点】电势差、电势、电势能；电场力做功
【解析】【解答】根据电势差与电场力做功的关系，
故答案为：D。
【分析】根据电势差与电场力做功的关系式即可解答。
3．（2020高二上·台州期末）一带负电的质点，电荷量为 ，在静电场中由 点移动到 点。整个过程中，除电场力外，其它力做功为 ，质点的动能增加了 。若规定 点为零电势点，则 点的电势为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】设此过程中，电场力对点电荷做的功为 ，由动能定理可知
即
则a、b两点间的电势差为
因 ， 则
故答案为：B。
【分析】根据动能定理，可以求出电场力做的功，进而求出a、b两点的电势差，根据电势差跟电势的关系，求出b点的电势。
4．（2020高二上·广安期末）如图所示，某一带电粒子仅在电场力作用下沿图中虚线从A运动到B，则该粒子（ ）
A．带正电 B．加速度减小 C．电势能减小 D．动能减小
【答案】D
【知识点】电势差、电势、电势能；电场及电场力；电场力做功
【解析】【解答】A．带电粒子在电场中受到的电场力的方向应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可以判断带电粒子受到的电场力是向下的，与电场线的方向相反，所以粒子一定是带负电，A不符合题意；
B．由图可知，A点的电场线比B的电场线稀疏，所以B的电场强度大，电荷在B的时受到的电场力大，加速度大，B不符合题意；
CD．带电粒子受到的电场力是向下的，在粒子从A运动的B的过程中，电场力做负功，动能减小，电荷的电势能增加，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据曲线运动轨迹，判断力的方向，根据电场力方向和电场线方向的关系确定电性；根据电场线疏密判断电场强弱，进而判断电场力大小，从而判断加速度变化；根据运动速度方向与受电场力方向夹角判断电场力做正功或者负功，从而判断电势能和动能的变化。
5．（2020高二上·黄陵期中）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5×10-3J的功，那么（ ）
A．电荷在B处时将具有5×10-3J的电势能
B．电荷在B处将具有5×10-3J的动能
C．电荷的电势能减少了5×10-3J
D．电荷的动能减少了5×10-3J
【答案】C
【知识点】电势差、电势、电势能；电场力做功
【解析】【解答】BD．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5×10-3J的功，根据动能定理知，动能增加了5×10-3J，由于A处的动能未知，所以无法确定B处的动能，BD不符合题意；
AC．根据电场力做功与电势能的关系知，电势能减小了5×10-3J，由于A处的电势能未知，则无法确定在B处的电势能，C符合题意，A不符合题意。
故答案为：C。
【分析】电场力做正功时，电势能减小，电场力做了多少正功，电势能就减少多少；当电场力做负功时，电势能增大，克服电场力做了多少功，电势能就增大多少；结合动能定理分析动能的变化情况即可。
6．（2020高二上·永春月考）如图所示，a、b是x轴上关于O点对称的两点，c、d是y轴上关于O点对称的两点，c、d两点分别固定一等量异种点电荷，带负电的检验电荷仅在电场作用下从a点沿曲线运动到b点，E为第一象限内轨迹上的一点，以下说法正确的是（ ）
A．d点的电荷带负电
B．检验电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
C．图中的轨迹可能恰与某条电场重合
D．检验电荷从a到b过程中，电势能先增加后减少
【答案】D
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】A．由于只受电场力的作用，检验电荷做曲线运动，所以电场力指向轨迹的凹侧，所以d点的电荷带正电，A不符合题意；
B．a、b两点电势均为零，故检验电荷在两处的电势能相等，B不符合题意；
C．由等量异种电荷的电场分布可知，该电荷自由移动的曲线轨迹不可能与电场线重合，C不符合题意；
D．检验电荷从a到b过程中，电势先降低后升高，电场力先做负功后做正功，故电势能先增加后减小，D符合题意．
故答案为：D。
【分析】结合等量异种电荷的电场线模型，电场线密集的区域电场强度大，沿电场线方向电势减小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加。
7．（2020高二上·运城月考）如图所示，在一匀强电场区域中，有A，B、C、D四点恰好位于一平行四边形的四个顶点上，已知A，B、C三点电势分别为φA＝1 V，φB＝4 V，φC＝2V，则D点电势φD的大小为（ ）
A．－3 V B．0 C．2 V D．－1 V
【答案】D
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】在匀强电场中，根据U=Ed知，沿电场方向相同距离电势差相等，根据平行四边形的特点知，AB与DC平行且相等，所以AB边与DC边沿电场方向的距离相等，AB间的电势差与DC间的电势差相等，即有 φA-φB=φD-φC，解得 φD=φA-φB+φC=1V-4V+2V=-1V，
故答案为：D．
【分析】本题的技巧是由匀强电场中沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化相等，得到φA-φD=φB-φC．
8．（2023高二上·涟水月考）如图所示，匀强电场的场强，于电场线方向的、两点相距，则的值为（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】电势差；等势面
【解析】【解答】根据等势面与电场线处处垂直可知，A、B两点在同一等势面上，故
ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据匀强电场的等势面，求解A、B两点的电势差。
9．（2023高二上·广州月考）下列说法中，正确的是（ ）
A．由可知，以点电荷为中心，为半径的球面上各处电场强度都相同
B．由可知，越大，沿电场线方向电势降落越快
C．由可知，某两点的电势差与电场力做功成正比，与电荷所带电量成反比
D．由可知，电势能越大的地方，电势越高
【答案】B
【知识点】电场强度；电势；电势差
【解析】【解答】A.点电荷的场强公式计算的是场强的大小，以点电荷Q为中心，r为半径的球面上各处电场强度大小都相同，但是方向不同，所以r为半径的球面上各处电场强度不相同，A不符合题意；
B．由可知，E越大，沿电场线方向电势降落越快，B符合题意；
C.是电势差的定义式，不是决定式，电场中某两点的电势差是由电场本身及两点所在位置决定的，与电场力做功以及电荷所带电量无关，C不符合题意；
D．由可知，相同的正电荷具有的电势能越大的地方，电势越高，如果是相同的负电荷，电势能越大的地方，电势反而越低，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】电场强度是矢量，由大小也有方向；E越大，沿电场线方向电势降落越快；电场中某两点的电势差是由电场本身及两点所在位置决定的，与电场力做功以及电荷所带电量无关；由电势与电势能的关系式，分析电势能的大小与电势的关系。
10．（2022高二上·三明期中）国际单位制中，不是电场强度的单位是（ ）
A．N/C B．V/m
C．J/C D．
【答案】C
【知识点】电场强度；电势差
【解析】【解答】A．根据电场强度的定义式 可知，力的单位是N，电荷的单位是C，所以N/C是电场强度的单位，A正确，不符合题意；
B．根据电场强度的公式 可知，电势差的单位为V，距离的单位为m，所以V/m是电场强度的单位，B正确，不符合题意；
C．根据电势差的公式 可知，功的单位为J，电量的单位为C，所以J/C是电势差的单位，不是电场强度的单位，C错误，符合题意；
D．根据电场强度的定义式
可知，力的单位是 ，电荷的单位是C，所以 是电场强度的单位，D正确，不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据电场强度的定义式和匀强电场电场强度的表达式以及电场力做功的表达式判断不是电场强度的单位。
11．（2022高一下·菏泽期末）下列各组物理量中，由电场自身性质决定的是（ ）
A．电场力、电场强度 B．电场强度、电势差
C．电场力做的功、电势能 D．电势差、电势能
【答案】B
【知识点】电场强度；电势；电势差
【解析】【解答】A．电场力F=qE与电场和电荷都有关，电场强度由电场本身性质决定，A不符合题意；
B．电场强度反映电场本身的力性质，由电场本身决定；电势差反映电场本身的能的性质，由电场本身决定，B符合题意；
C 、由电场力做功 W=qU、电势能EP=qφ，可知电场力做功和电势能都与电场和电荷都有关，C不符合题意；
D．电势差反映电场本身的能的性质，由电场本身决定．电势能与电场和电荷都有关，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】电场和电荷都有关，电场强度由电场本身性质决定，电场力做功和电势能都与电场和电荷都有关。
12．（2022高二下·贵州会考）将一个电荷量为q的点电荷从电场中A点移到B点，静电力做功W，则A、B两点间的电势差为（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】电场力做功；电势差
【解析】【解答】由题意知，电场力对正电荷做功为W，则由电场力做功公式，得A、B两点之间的电势差为
故答案为：A。
【分析】根据电场力做功的表达式得出AB之间的电势差。
13．（2023高一下·贵阳期末） 关于静电场的等势面，下列说法正确的是（ ）
A．同一等势面上各点电场强度一定相等
B．电场线与等势面一定处处相互垂直
C．两个电势不同的等势面可能相交
D．把一负的点电荷从电势较高处移至电势较低处，电场力做正功
【答案】B
【知识点】电场线；电势能与电场力做功的关系；等势面
【解析】【解答】A、同一等势面上各点电场强度不一定相等，故A错误；
B、根据等势面与电场线的关系可知，电场线与等势面一定处处相互垂直，故B正确；
C、等势面上同一个点的电势相等，所以两个电势不同的等势面不可能相交，故C错误；
D、把一负的点电荷从电势较高处移至电势较低处，电势能增大，电场力做负功，故D错误；
故答案为：B。
【分析】电场线与等势面一定处处相互垂直，等势面不相交，电势越高，负电荷在该处的电势能越小。电势能增大，电场力做负功。
14．（2024高二上·双港期末）如图所示，实线为某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面A、B、C是电场中的三点，下列说法正确的是（ ）
A．三点中，B点的场强最强
B．三点中，A点的电势最高
C．将一带负电的检验电荷从A移动到B，电势能增大
D．将一带正电的检验电荷从A移动到B和从A移动到C，电势能的变化相同
【答案】D
【知识点】电场强度；电场线；电势能；电势；等势面
【解析】【解答】 A、电场线的疏密程度反映场强的大小，A处电场线最密，场强最大，故A错误；
B、沿电场线的方向电势降低，由图可知，A点的电势最低，故B错误；
C、沿电场线方向电势越来越低，则知
负电荷在电势高处的电势能小，所以将一带负电的检验电荷从A移动到B，电势能减小。故C错误；
D、因为B、C在同一等势面上，电势相等，即
将一带正电的检验电荷从A移动到B和从A移动到C，电场力做的功相等，所以电势能的变化相同，故D正确。
故答案为：D。
【分析】电场线的疏密程度反映场强的大小，电场线密，场强大。沿电场线的方向电势降低。负电荷在电势高处的电势能小，正电荷在电势高处的电势能大。电场力做正功，电势能减小。
15．（2024高二上·定远期末）某不规则的导体置于电场中，由于静电感应，在导体周围出现了如图所示的电场分布，图中虚线表示电场线，实线表示等势面，A、B为电场中的两个点，则A、B两点处的场强和电势大小比较正确的是（ ）
A．EAφB
C．EA>EB，φA>φB D．EA>EB，φA<φB
【答案】B
【知识点】电场强度；电场线；电势；等势面
【解析】【解答】电场线越密，电场强度越大，B点处电场线比A点处电场线密，可得
根据沿电场线电势降低，可得
故答案为：B。
【分析】】电场线越密，电场强度越大，沿电场线方向电势逐渐降低。
16．（2023高二上·武功月考）关于静电场，下列说法中正确的是（ ）
A．随着电场强度的减小，电势也逐渐降低
B．电场力做正功，电势能增加；电场力做负功，电势能减少
C．电场强度的方向与等势面垂直
D．将一负的试探电荷从电势高的等势面移至电势低的等势面，电场力做正功
【答案】C
【知识点】电场强度；电势能与电场力做功的关系；电势；等势面
【解析】【解答】A、沿着电场线方向电势逐渐降低，与电场强度的大小无关，故A错误；
B、根据电场力做功与电势能改变的关系可知，电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大，故B错误；
C、根据电场线与等势面的关系可知，等势面一定与电场线垂直，故C正确；
D、由于负电荷在电势高的地方电势能小，所以将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做负功，故D错误．
故答案为：C。
【分析】电场线是为了形象的描述电场强弱和方向引入的，并非实际存在的，电场线的疏密表示场强的强弱，沿电场线电势降低。等势面一定与电场线垂直。
17．（2023高二上·深圳月考） 下表面带负电的云层靠近避雷针时， 由于静电感应， 因此避雷针尖端带有正电荷，避雷针周国电场的电场线、等势线如图所示，A、B、C、D为电场中的四个点，下列说法正确的是
A．A点的电场强度小于D点的电场强度
B．D点的电势比C点的电势高
C．将带正电的试探电荷由B点移动到C点，试探电荷的电势能增大
D．虚线为电场线，实线为等势线
【答案】B
【知识点】电场线；电势能与电场力做功的关系；电势；等势面
【解析】【解答】A.根据电场线的疏密表示场强大小，可知A点电场强度大于D点电场强度大小，A不符合题意；
B.根据沿电场线的方向电势降低，可知D点的电势高于C点的电势，B符合题意；
C.从B到C，电场力对正试探电荷做正功，电势能减小，C不符合题意；
D.由题意可知，避雷针尖端带正电，根据电场线从正电荷出发到负电荷终止可知，电场线从避雷针指向云层下部，箭头表示方向，可知实线为电场线，而虚线为等势线，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据电场线的疏密表示场强大小判断A、D场强大小关系；根据沿电场线的方向电势降低，判断C、D两点的电势关系；根据电场力做功的正负，表示电势能的变化；根据电场线从正电荷出发到负电荷终止，判断电场线和等势线。
18．（2023高二上·房山期末）如图所示，带箭头的实线表示某电场的电场线，虚线表示该电场的等势线。其中A、B、C三点的电场强度大小分别为、、，电势分别为、、。关于这三点的电场强度大小和电势高低的关系，下列说法中正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】电场强度；电势；等势面
【解析】【解答】AB．电场线的疏密程度反映场强的大小，A点处电场线最密场强最大，则有EA>EB，EA>EC，A不符合题意，B符合题意；
CD．沿电场线方向电势降低，则知φA<φB，B、C两点在同一等势面上，电势相等，即φB=φC，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】电场线的疏密程度反映场强的大小，沿电场线方向电势降低，一等势面上，电势相等。
19．（2022高三下·浙江月考）如图所示，图中实线表示电场线，最可能具有相同电势的两点是（ ）
A．A和B B．B和C C．C和D D．A和D
【答案】B
【知识点】电势；等势面
【解析】【解答】根据等势面与电场线相互垂直的性质，可以判断B和C两点最有可能在同一个等势面上，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用其等势面与电场线垂直可以判别BC两点有可能在同一个等势面上。
20．（2022高三上·中山期末）如图所示，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，电场的等势面a、b、c、d分布情况如图所示，在等势面中有A、B、C三点。下列说法中正确的是（ ）
A．避雷针附近的电场是匀强电场
B．A点的电场强度比B点小
C．a、b、c、d等势面中a的电势最低
D．有一带负电的雨点从乌云中下落，电场力做正功
【答案】D
【知识点】电场力做功；电场强度；电势；等势面
【解析】【解答】A．匀强电场的等势线应是一簇平行线，由图可知避雷针附近的电场显然不是匀强电场，A不符合题意；
B．等势线越密集的位置电场强度越大，所以A点的电场强度比B点大，B不符合题意；
C．乌云带负电，则电场线终止于乌云，根据沿电场线方向电势降低可知a、b、c、d等势面中a的电势最高，C不符合题意；
D．有一带负电的雨点从乌云中下落，雨点所受电场力方向与速度方向夹角小于90°，电场力做正功，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】匀强电场的等势线应是一簇平行线，等势线越密集的位置电场强度越大。沿电场线方向电势降低。
二、多项选择题
21．（2024高二上·广州期末）图甲是雷击广州塔图片，由于广州塔有避雷针而安然无恙。图乙为避雷针周围的等势面分布情况，电场中有M、N、P三点，则下列说法正确的是（ ）
A．P、M两点电势差UPM = -2kV
B．P点的场强小于M点的场强
C．电子从M运动到N，电场力不做功
D．电子在P点的电势能小于其在N点的电势能
【答案】A,B,C
【知识点】电场强度；电势能与电场力做功的关系；电势差；等势面
【解析】【解答】A、由图可知，P、M两点电势差
故A正确；
B、因M点比P点等势面密集，可知电场线密集，则P点的场强大小比M点的小，故B正确；
C、M、N两点在同一条等势线上，故电子从M到N，电场力不做功，故C正确；
D、因P点的电势比N点的低，可知电子在P点的电势能大于其在N点的电势能，故D错误。
故答案为：ABC。
【分析】两点之间的电势差等于两点的电势之差。等势面越密集，电场强度越大。粒子在等势面上运动，电场力不做功。负电荷在电势低的位置，电势能越大。
三、非选择题
22．（2020高二上·柳州期末）如图所示，两个平行金属板 中间为一匀强电场， 相距10 ， 为电场中的两点， ， 连线和电场方向成60°角，C点到A板的距离为2 ，已知质子从C点移到D点，电场力做功为 J，求：
（1）匀强电场的电场强度；
（2） 两点间的电势差。
（3）若将A板接地，则C、D两点的电势各为多大？
【答案】（1）解：从C到D移动正电荷做正功，于是电势A高B低
解得
（2）解：根据
（3）解：根据
解得
根据
解得
【知识点】电势差、电势、电势能；电场力做功
【解析】【分析】 1.电场力做功公式，，计算E。
2. 求电势差。
3. ，求电势。 求电势。
23．（2020高二上·蚌埠期中）如图所示，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，C点在A板上，且CD=4cm，C、D连线和场强方向成 角。已知电子从D点移到C点静电力做的功为 ，电子的电荷量为 。求：
（1）匀强电场的场强大小；
（2）A、B两板间的电势差。
【答案】（1）解；电子从D到C，静电力所做的正功
解得
（2）解；电子从D到C，静电力做正功，所以电子受到的静电力方向向上，因电子带负电，则场强方向为从A指向B，A、B间的电势差为
【知识点】电势差、电势、电势能；电场力做功
【解析】【分析】（1）电子所受电场力是恒力，根据功的公式列式即可求出电场强度的大小；（2）找出A、B两点沿电场方向的距离，根据电势差与电场强度的关系求出A、B两点间的电势差。
24．（2020高二上·泰宁月考）把电量为q=-2×10-5C电荷从电场中的O点移到M点，除电场力做功外，其它力做功为8×10-4J，电荷的动能增加了3×10-4J。若O点电势为0V，求：
（1）电场力对电荷做了多少功？
（2）M点的电势 ？
【答案】（1）解：由动能定理可知
解得，电场力对电荷做功为
（2）解： 由电势差的定义可知，O、M两点的电势差为
若O点电势为0，M点的电势
【知识点】电势差、电势、电势能；电场力做功
【解析】【分析】（1）对物体进行受力分析，合外力做功对应故物体动能的变化量，其他力对粒子做功和粒子的动能变化量求解电场力做功；
（2）求解电场中某一位置的电势，先确定零势能面，利用电荷在该位置与零势能面之间电场力做的功除以电荷量即可。
25．（2023高二上·广州月考） 一电量的点电荷，放在A点时所受电场力大小是。将它从零电势O点处移到电场中A点时，需要克服电场力做功。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UAO；
（3）A点电势为多少；
（4）q1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
【知识点】电场力做功；电场强度；电势；电势差
【解析】【分析】（1） 根据电场强度的定义式求解电场强度。
（2） 根据电势差的定义式 求解电势差；
（3）根据电势差与电势的关系求解 A点电势 ；
（4）电势能等于电荷量与电势的乘积。
26．（2023高二上·丰台期末）如图所示，带有等量异种电荷的两平行板之间有匀强电场，电场强度，方向水平向右。电场中A、两点相距，连线与电场线平行。在A点由静止释放电荷量的正电荷。求：
（1）电荷受到的静电力的大小；
（2）A、两点之间的电势差；
（3）电荷从A点运动到点过程中静电力做的功。
【答案】（1）解：电荷受到的静电力
（2）解：A、 两点之间的电势差
（3）解：电荷从A点运动到 点过程中静电力做的功
【知识点】电场及电场力；电场力做功；电势差
【解析】【分析】（1）根据电场强度定义式求得静电力大小。
（2）根据电场强度与电势差关系求解电势差。
（3）静电力做功等于电荷量乘以电势差。
27．（2022高二上·上饶月考）如图所示，空间有一水平向右的匀强电场，场强大小，一带电量为的点电荷从a点运动到b点，已知，取b点为电势零点。求：
（1）ab两点间的电势差；
（2）电场力对点电荷所做的功；
（3）电荷在a点的电势能。
【答案】（1）解：由匀强电场中电势差和电场强度的关系可知
（2）解：电场力对点电荷所做的功为
（3）解：由电场力做功和电势能的关系可知
得
【知识点】电场力做功；电势差
【解析】【分析】（1）已知电场强度的大小，结合电势差与场强的关系可以求出电势差的大小；
（2）已知ab两点之间的电势差，利用电场力做功的表达式可以求出电场力做功的大小；
（3）已知电场力做功的大小，结合电场力做功与电势能变化的关系可以求出电荷在a点电势能的大小。
28．（2021高二上·阿拉善左旗期中）如图所示，轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向左足够大的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°。 已知小球所带电荷量C，匀强电场的场强N/C，细绳长L=0. 5m，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0. 6，cos37°=0. 8。求：
（1）小球的带电性质及所受电场力F的大小；
（2）小球的质量m；
（3）小球静止位置与竖直虚线的电势差。
【答案】（1）解：由题图可知小球所受电场力水平向右，与电场强度方向相反，所以小球带负电。根据电场强度的定义式可得
（2）解：根据平衡条件有
解得
（3）解：小球静止位置与竖直虚线的电势差为
【知识点】电场及电场力；共点力的平衡；电场强度；电势差
【解析】【分析】（1） 电场强度的定义式可得电场力F的大小。电场力水平向右，与电场强度方向相反，所以小球带负电。
（2）根据平衡条件结合几何关系求解小球的质量m 。
（3）根据电场强度和电场力的关系式求解小球静止位置与竖直虚线的电势差。
1 / 1人教版物理必修3同步练习: 10.2 电势差(基础巩固)
一、选择题
1．（2021高二上·四平期中）下列说法正确的是（ ）
A．电场中电势越高的地方，电荷在那一点具有的电势能越大
B．电场线的方向，就是电荷受力的方向
C．电场强度为零的地方，电势一定为零
D．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大
2．（2021高二上·镇雄月考）将一电荷量为2.0×106C的正电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做功8.0×10-2J，则A、B两点间的电势差UAB为（ ）
A．1.6×104V B．-1.6×104V C．4.0×10-8V D．-4.0×10-8V
3．（2020高二上·台州期末）一带负电的质点，电荷量为 ，在静电场中由 点移动到 点。整个过程中，除电场力外，其它力做功为 ，质点的动能增加了 。若规定 点为零电势点，则 点的电势为（ ）
A． B． C． D．
4．（2020高二上·广安期末）如图所示，某一带电粒子仅在电场力作用下沿图中虚线从A运动到B，则该粒子（ ）
A．带正电 B．加速度减小 C．电势能减小 D．动能减小
5．（2020高二上·黄陵期中）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5×10-3J的功，那么（ ）
A．电荷在B处时将具有5×10-3J的电势能
B．电荷在B处将具有5×10-3J的动能
C．电荷的电势能减少了5×10-3J
D．电荷的动能减少了5×10-3J
6．（2020高二上·永春月考）如图所示，a、b是x轴上关于O点对称的两点，c、d是y轴上关于O点对称的两点，c、d两点分别固定一等量异种点电荷，带负电的检验电荷仅在电场作用下从a点沿曲线运动到b点，E为第一象限内轨迹上的一点，以下说法正确的是（ ）
A．d点的电荷带负电
B．检验电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
C．图中的轨迹可能恰与某条电场重合
D．检验电荷从a到b过程中，电势能先增加后减少
7．（2020高二上·运城月考）如图所示，在一匀强电场区域中，有A，B、C、D四点恰好位于一平行四边形的四个顶点上，已知A，B、C三点电势分别为φA＝1 V，φB＝4 V，φC＝2V，则D点电势φD的大小为（ ）
A．－3 V B．0 C．2 V D．－1 V
8．（2023高二上·涟水月考）如图所示，匀强电场的场强，于电场线方向的、两点相距，则的值为（ ）
A． B． C． D．
9．（2023高二上·广州月考）下列说法中，正确的是（ ）
A．由可知，以点电荷为中心，为半径的球面上各处电场强度都相同
B．由可知，越大，沿电场线方向电势降落越快
C．由可知，某两点的电势差与电场力做功成正比，与电荷所带电量成反比
D．由可知，电势能越大的地方，电势越高
10．（2022高二上·三明期中）国际单位制中，不是电场强度的单位是（ ）
A．N/C B．V/m
C．J/C D．
11．（2022高一下·菏泽期末）下列各组物理量中，由电场自身性质决定的是（ ）
A．电场力、电场强度 B．电场强度、电势差
C．电场力做的功、电势能 D．电势差、电势能
12．（2022高二下·贵州会考）将一个电荷量为q的点电荷从电场中A点移到B点，静电力做功W，则A、B两点间的电势差为（ ）
A． B． C． D．
13．（2023高一下·贵阳期末） 关于静电场的等势面，下列说法正确的是（ ）
A．同一等势面上各点电场强度一定相等
B．电场线与等势面一定处处相互垂直
C．两个电势不同的等势面可能相交
D．把一负的点电荷从电势较高处移至电势较低处，电场力做正功
14．（2024高二上·双港期末）如图所示，实线为某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面A、B、C是电场中的三点，下列说法正确的是（ ）
A．三点中，B点的场强最强
B．三点中，A点的电势最高
C．将一带负电的检验电荷从A移动到B，电势能增大
D．将一带正电的检验电荷从A移动到B和从A移动到C，电势能的变化相同
15．（2024高二上·定远期末）某不规则的导体置于电场中，由于静电感应，在导体周围出现了如图所示的电场分布，图中虚线表示电场线，实线表示等势面，A、B为电场中的两个点，则A、B两点处的场强和电势大小比较正确的是（ ）
A．EAφB
C．EA>EB，φA>φB D．EA>EB，φA<φB
16．（2023高二上·武功月考）关于静电场，下列说法中正确的是（ ）
A．随着电场强度的减小，电势也逐渐降低
B．电场力做正功，电势能增加；电场力做负功，电势能减少
C．电场强度的方向与等势面垂直
D．将一负的试探电荷从电势高的等势面移至电势低的等势面，电场力做正功
17．（2023高二上·深圳月考） 下表面带负电的云层靠近避雷针时， 由于静电感应， 因此避雷针尖端带有正电荷，避雷针周国电场的电场线、等势线如图所示，A、B、C、D为电场中的四个点，下列说法正确的是
A．A点的电场强度小于D点的电场强度
B．D点的电势比C点的电势高
C．将带正电的试探电荷由B点移动到C点，试探电荷的电势能增大
D．虚线为电场线，实线为等势线
18．（2023高二上·房山期末）如图所示，带箭头的实线表示某电场的电场线，虚线表示该电场的等势线。其中A、B、C三点的电场强度大小分别为、、，电势分别为、、。关于这三点的电场强度大小和电势高低的关系，下列说法中正确的是（ ）
A． B． C． D．
19．（2022高三下·浙江月考）如图所示，图中实线表示电场线，最可能具有相同电势的两点是（ ）
A．A和B B．B和C C．C和D D．A和D
20．（2022高三上·中山期末）如图所示，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，电场的等势面a、b、c、d分布情况如图所示，在等势面中有A、B、C三点。下列说法中正确的是（ ）
A．避雷针附近的电场是匀强电场
B．A点的电场强度比B点小
C．a、b、c、d等势面中a的电势最低
D．有一带负电的雨点从乌云中下落，电场力做正功
二、多项选择题
21．（2024高二上·广州期末）图甲是雷击广州塔图片，由于广州塔有避雷针而安然无恙。图乙为避雷针周围的等势面分布情况，电场中有M、N、P三点，则下列说法正确的是（ ）
A．P、M两点电势差UPM = -2kV
B．P点的场强小于M点的场强
C．电子从M运动到N，电场力不做功
D．电子在P点的电势能小于其在N点的电势能
三、非选择题
22．（2020高二上·柳州期末）如图所示，两个平行金属板 中间为一匀强电场， 相距10 ， 为电场中的两点， ， 连线和电场方向成60°角，C点到A板的距离为2 ，已知质子从C点移到D点，电场力做功为 J，求：
（1）匀强电场的电场强度；
（2） 两点间的电势差。
（3）若将A板接地，则C、D两点的电势各为多大？
23．（2020高二上·蚌埠期中）如图所示，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，C点在A板上，且CD=4cm，C、D连线和场强方向成 角。已知电子从D点移到C点静电力做的功为 ，电子的电荷量为 。求：
（1）匀强电场的场强大小；
（2）A、B两板间的电势差。
24．（2020高二上·泰宁月考）把电量为q=-2×10-5C电荷从电场中的O点移到M点，除电场力做功外，其它力做功为8×10-4J，电荷的动能增加了3×10-4J。若O点电势为0V，求：
（1）电场力对电荷做了多少功？
（2）M点的电势 ？
25．（2023高二上·广州月考） 一电量的点电荷，放在A点时所受电场力大小是。将它从零电势O点处移到电场中A点时，需要克服电场力做功。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UAO；
（3）A点电势为多少；
（4）q1电荷在A点的电势能为多少。
26．（2023高二上·丰台期末）如图所示，带有等量异种电荷的两平行板之间有匀强电场，电场强度，方向水平向右。电场中A、两点相距，连线与电场线平行。在A点由静止释放电荷量的正电荷。求：
（1）电荷受到的静电力的大小；
（2）A、两点之间的电势差；
（3）电荷从A点运动到点过程中静电力做的功。
27．（2022高二上·上饶月考）如图所示，空间有一水平向右的匀强电场，场强大小，一带电量为的点电荷从a点运动到b点，已知，取b点为电势零点。求：
（1）ab两点间的电势差；
（2）电场力对点电荷所做的功；
（3）电荷在a点的电势能。
28．（2021高二上·阿拉善左旗期中）如图所示，轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向左足够大的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°。 已知小球所带电荷量C，匀强电场的场强N/C，细绳长L=0. 5m，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0. 6，cos37°=0. 8。求：
（1）小球的带电性质及所受电场力F的大小；
（2）小球的质量m；
（3）小球静止位置与竖直虚线的电势差。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】A．根据电势能
知，只有正电荷在电势越高的地方电势能越大，负电荷则越小，A不符合题意；
B．沿电场线的方向各点切线方向是正电荷受力的方向，B不符合题意；
C．场强大小与电势大小没有必然联系。场强为零，但是电势不一定为零，C不符合题意。
D．电场线越密的地方，电场强度越大，由
知，同一电荷所受电场力越大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】正电荷在电势越高的地方电势能越大。电场线的方向各点切线方向是正电荷受力的方向，负电荷受力反方向。
2．【答案】D
【知识点】电势差、电势、电势能；电场力做功
【解析】【解答】根据电势差与电场力做功的关系，
故答案为：D。
【分析】根据电势差与电场力做功的关系式即可解答。
3．【答案】B
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】设此过程中，电场力对点电荷做的功为 ，由动能定理可知
即
则a、b两点间的电势差为
因 ， 则
故答案为：B。
【分析】根据动能定理，可以求出电场力做的功，进而求出a、b两点的电势差，根据电势差跟电势的关系，求出b点的电势。
4．【答案】D
【知识点】电势差、电势、电势能；电场及电场力；电场力做功
【解析】【解答】A．带电粒子在电场中受到的电场力的方向应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可以判断带电粒子受到的电场力是向下的，与电场线的方向相反，所以粒子一定是带负电，A不符合题意；
B．由图可知，A点的电场线比B的电场线稀疏，所以B的电场强度大，电荷在B的时受到的电场力大，加速度大，B不符合题意；
CD．带电粒子受到的电场力是向下的，在粒子从A运动的B的过程中，电场力做负功，动能减小，电荷的电势能增加，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据曲线运动轨迹，判断力的方向，根据电场力方向和电场线方向的关系确定电性；根据电场线疏密判断电场强弱，进而判断电场力大小，从而判断加速度变化；根据运动速度方向与受电场力方向夹角判断电场力做正功或者负功，从而判断电势能和动能的变化。
5．【答案】C
【知识点】电势差、电势、电势能；电场力做功
【解析】【解答】BD．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5×10-3J的功，根据动能定理知，动能增加了5×10-3J，由于A处的动能未知，所以无法确定B处的动能，BD不符合题意；
AC．根据电场力做功与电势能的关系知，电势能减小了5×10-3J，由于A处的电势能未知，则无法确定在B处的电势能，C符合题意，A不符合题意。
故答案为：C。
【分析】电场力做正功时，电势能减小，电场力做了多少正功，电势能就减少多少；当电场力做负功时，电势能增大，克服电场力做了多少功，电势能就增大多少；结合动能定理分析动能的变化情况即可。
6．【答案】D
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】A．由于只受电场力的作用，检验电荷做曲线运动，所以电场力指向轨迹的凹侧，所以d点的电荷带正电，A不符合题意；
B．a、b两点电势均为零，故检验电荷在两处的电势能相等，B不符合题意；
C．由等量异种电荷的电场分布可知，该电荷自由移动的曲线轨迹不可能与电场线重合，C不符合题意；
D．检验电荷从a到b过程中，电势先降低后升高，电场力先做负功后做正功，故电势能先增加后减小，D符合题意．
故答案为：D。
【分析】结合等量异种电荷的电场线模型，电场线密集的区域电场强度大，沿电场线方向电势减小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加。
7．【答案】D
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】在匀强电场中，根据U=Ed知，沿电场方向相同距离电势差相等，根据平行四边形的特点知，AB与DC平行且相等，所以AB边与DC边沿电场方向的距离相等，AB间的电势差与DC间的电势差相等，即有 φA-φB=φD-φC，解得 φD=φA-φB+φC=1V-4V+2V=-1V，
故答案为：D．
【分析】本题的技巧是由匀强电场中沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化相等，得到φA-φD=φB-φC．
8．【答案】D
【知识点】电势差；等势面
【解析】【解答】根据等势面与电场线处处垂直可知，A、B两点在同一等势面上，故
ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据匀强电场的等势面，求解A、B两点的电势差。
9．【答案】B
【知识点】电场强度；电势；电势差
【解析】【解答】A.点电荷的场强公式计算的是场强的大小，以点电荷Q为中心，r为半径的球面上各处电场强度大小都相同，但是方向不同，所以r为半径的球面上各处电场强度不相同，A不符合题意；
B．由可知，E越大，沿电场线方向电势降落越快，B符合题意；
C.是电势差的定义式，不是决定式，电场中某两点的电势差是由电场本身及两点所在位置决定的，与电场力做功以及电荷所带电量无关，C不符合题意；
D．由可知，相同的正电荷具有的电势能越大的地方，电势越高，如果是相同的负电荷，电势能越大的地方，电势反而越低，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】电场强度是矢量，由大小也有方向；E越大，沿电场线方向电势降落越快；电场中某两点的电势差是由电场本身及两点所在位置决定的，与电场力做功以及电荷所带电量无关；由电势与电势能的关系式，分析电势能的大小与电势的关系。
10．【答案】C
【知识点】电场强度；电势差
【解析】【解答】A．根据电场强度的定义式 可知，力的单位是N，电荷的单位是C，所以N/C是电场强度的单位，A正确，不符合题意；
B．根据电场强度的公式 可知，电势差的单位为V，距离的单位为m，所以V/m是电场强度的单位，B正确，不符合题意；
C．根据电势差的公式 可知，功的单位为J，电量的单位为C，所以J/C是电势差的单位，不是电场强度的单位，C错误，符合题意；
D．根据电场强度的定义式
可知，力的单位是 ，电荷的单位是C，所以 是电场强度的单位，D正确，不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据电场强度的定义式和匀强电场电场强度的表达式以及电场力做功的表达式判断不是电场强度的单位。
11．【答案】B
【知识点】电场强度；电势；电势差
【解析】【解答】A．电场力F=qE与电场和电荷都有关，电场强度由电场本身性质决定，A不符合题意；
B．电场强度反映电场本身的力性质，由电场本身决定；电势差反映电场本身的能的性质，由电场本身决定，B符合题意；
C 、由电场力做功 W=qU、电势能EP=qφ，可知电场力做功和电势能都与电场和电荷都有关，C不符合题意；
D．电势差反映电场本身的能的性质，由电场本身决定．电势能与电场和电荷都有关，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】电场和电荷都有关，电场强度由电场本身性质决定，电场力做功和电势能都与电场和电荷都有关。
12．【答案】A
【知识点】电场力做功；电势差
【解析】【解答】由题意知，电场力对正电荷做功为W，则由电场力做功公式，得A、B两点之间的电势差为
故答案为：A。
【分析】根据电场力做功的表达式得出AB之间的电势差。
13．【答案】B
【知识点】电场线；电势能与电场力做功的关系；等势面
【解析】【解答】A、同一等势面上各点电场强度不一定相等，故A错误；
B、根据等势面与电场线的关系可知，电场线与等势面一定处处相互垂直，故B正确；
C、等势面上同一个点的电势相等，所以两个电势不同的等势面不可能相交，故C错误；
D、把一负的点电荷从电势较高处移至电势较低处，电势能增大，电场力做负功，故D错误；
故答案为：B。
【分析】电场线与等势面一定处处相互垂直，等势面不相交，电势越高，负电荷在该处的电势能越小。电势能增大，电场力做负功。
14．【答案】D
【知识点】电场强度；电场线；电势能；电势；等势面
【解析】【解答】 A、电场线的疏密程度反映场强的大小，A处电场线最密，场强最大，故A错误；
B、沿电场线的方向电势降低，由图可知，A点的电势最低，故B错误；
C、沿电场线方向电势越来越低，则知
负电荷在电势高处的电势能小，所以将一带负电的检验电荷从A移动到B，电势能减小。故C错误；
D、因为B、C在同一等势面上，电势相等，即
将一带正电的检验电荷从A移动到B和从A移动到C，电场力做的功相等，所以电势能的变化相同，故D正确。
故答案为：D。
【分析】电场线的疏密程度反映场强的大小，电场线密，场强大。沿电场线的方向电势降低。负电荷在电势高处的电势能小，正电荷在电势高处的电势能大。电场力做正功，电势能减小。
15．【答案】B
【知识点】电场强度；电场线；电势；等势面
【解析】【解答】电场线越密，电场强度越大，B点处电场线比A点处电场线密，可得
根据沿电场线电势降低，可得
故答案为：B。
【分析】】电场线越密，电场强度越大，沿电场线方向电势逐渐降低。
16．【答案】C
【知识点】电场强度；电势能与电场力做功的关系；电势；等势面
【解析】【解答】A、沿着电场线方向电势逐渐降低，与电场强度的大小无关，故A错误；
B、根据电场力做功与电势能改变的关系可知，电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大，故B错误；
C、根据电场线与等势面的关系可知，等势面一定与电场线垂直，故C正确；
D、由于负电荷在电势高的地方电势能小，所以将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做负功，故D错误．
故答案为：C。
【分析】电场线是为了形象的描述电场强弱和方向引入的，并非实际存在的，电场线的疏密表示场强的强弱，沿电场线电势降低。等势面一定与电场线垂直。
17．【答案】B
【知识点】电场线；电势能与电场力做功的关系；电势；等势面
【解析】【解答】A.根据电场线的疏密表示场强大小，可知A点电场强度大于D点电场强度大小，A不符合题意；
B.根据沿电场线的方向电势降低，可知D点的电势高于C点的电势，B符合题意；
C.从B到C，电场力对正试探电荷做正功，电势能减小，C不符合题意；
D.由题意可知，避雷针尖端带正电，根据电场线从正电荷出发到负电荷终止可知，电场线从避雷针指向云层下部，箭头表示方向，可知实线为电场线，而虚线为等势线，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据电场线的疏密表示场强大小判断A、D场强大小关系；根据沿电场线的方向电势降低，判断C、D两点的电势关系；根据电场力做功的正负，表示电势能的变化；根据电场线从正电荷出发到负电荷终止，判断电场线和等势线。
18．【答案】B
【知识点】电场强度；电势；等势面
【解析】【解答】AB．电场线的疏密程度反映场强的大小，A点处电场线最密场强最大，则有EA>EB，EA>EC，A不符合题意，B符合题意；
CD．沿电场线方向电势降低，则知φA<φB，B、C两点在同一等势面上，电势相等，即φB=φC，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】电场线的疏密程度反映场强的大小，沿电场线方向电势降低，一等势面上，电势相等。
19．【答案】B
【知识点】电势；等势面
【解析】【解答】根据等势面与电场线相互垂直的性质，可以判断B和C两点最有可能在同一个等势面上，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用其等势面与电场线垂直可以判别BC两点有可能在同一个等势面上。
20．【答案】D
【知识点】电场力做功；电场强度；电势；等势面
【解析】【解答】A．匀强电场的等势线应是一簇平行线，由图可知避雷针附近的电场显然不是匀强电场，A不符合题意；
B．等势线越密集的位置电场强度越大，所以A点的电场强度比B点大，B不符合题意；
C．乌云带负电，则电场线终止于乌云，根据沿电场线方向电势降低可知a、b、c、d等势面中a的电势最高，C不符合题意；
D．有一带负电的雨点从乌云中下落，雨点所受电场力方向与速度方向夹角小于90°，电场力做正功，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】匀强电场的等势线应是一簇平行线，等势线越密集的位置电场强度越大。沿电场线方向电势降低。
21．【答案】A,B,C
【知识点】电场强度；电势能与电场力做功的关系；电势差；等势面
【解析】【解答】A、由图可知，P、M两点电势差
故A正确；
B、因M点比P点等势面密集，可知电场线密集，则P点的场强大小比M点的小，故B正确；
C、M、N两点在同一条等势线上，故电子从M到N，电场力不做功，故C正确；
D、因P点的电势比N点的低，可知电子在P点的电势能大于其在N点的电势能，故D错误。
故答案为：ABC。
【分析】两点之间的电势差等于两点的电势之差。等势面越密集，电场强度越大。粒子在等势面上运动，电场力不做功。负电荷在电势低的位置，电势能越大。
22．【答案】（1）解：从C到D移动正电荷做正功，于是电势A高B低
解得
（2）解：根据
（3）解：根据
解得
根据
解得
【知识点】电势差、电势、电势能；电场力做功
【解析】【分析】 1.电场力做功公式，，计算E。
2. 求电势差。
3. ，求电势。 求电势。
23．【答案】（1）解；电子从D到C，静电力所做的正功
解得
（2）解；电子从D到C，静电力做正功，所以电子受到的静电力方向向上，因电子带负电，则场强方向为从A指向B，A、B间的电势差为
【知识点】电势差、电势、电势能；电场力做功
【解析】【分析】（1）电子所受电场力是恒力，根据功的公式列式即可求出电场强度的大小；（2）找出A、B两点沿电场方向的距离，根据电势差与电场强度的关系求出A、B两点间的电势差。
24．【答案】（1）解：由动能定理可知
解得，电场力对电荷做功为
（2）解： 由电势差的定义可知，O、M两点的电势差为
若O点电势为0，M点的电势
【知识点】电势差、电势、电势能；电场力做功
【解析】【分析】（1）对物体进行受力分析，合外力做功对应故物体动能的变化量，其他力对粒子做功和粒子的动能变化量求解电场力做功；
（2）求解电场中某一位置的电势，先确定零势能面，利用电荷在该位置与零势能面之间电场力做的功除以电荷量即可。
25．【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
【知识点】电场力做功；电场强度；电势；电势差
【解析】【分析】（1） 根据电场强度的定义式求解电场强度。
（2） 根据电势差的定义式 求解电势差；
（3）根据电势差与电势的关系求解 A点电势 ；
（4）电势能等于电荷量与电势的乘积。
26．【答案】（1）解：电荷受到的静电力
（2）解：A、 两点之间的电势差
（3）解：电荷从A点运动到 点过程中静电力做的功
【知识点】电场及电场力；电场力做功；电势差
【解析】【分析】（1）根据电场强度定义式求得静电力大小。
（2）根据电场强度与电势差关系求解电势差。
（3）静电力做功等于电荷量乘以电势差。
27．【答案】（1）解：由匀强电场中电势差和电场强度的关系可知
（2）解：电场力对点电荷所做的功为
（3）解：由电场力做功和电势能的关系可知
得
【知识点】电场力做功；电势差
【解析】【分析】（1）已知电场强度的大小，结合电势差与场强的关系可以求出电势差的大小；
（2）已知ab两点之间的电势差，利用电场力做功的表达式可以求出电场力做功的大小；
（3）已知电场力做功的大小，结合电场力做功与电势能变化的关系可以求出电荷在a点电势能的大小。
28．【答案】（1）解：由题图可知小球所受电场力水平向右，与电场强度方向相反，所以小球带负电。根据电场强度的定义式可得
（2）解：根据平衡条件有
解得
（3）解：小球静止位置与竖直虚线的电势差为
【知识点】电场及电场力；共点力的平衡；电场强度；电势差
【解析】【分析】（1） 电场强度的定义式可得电场力F的大小。电场力水平向右，与电场强度方向相反，所以小球带负电。
（2）根据平衡条件结合几何关系求解小球的质量m 。
（3）根据电场强度和电场力的关系式求解小球静止位置与竖直虚线的电势差。
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