物理竞赛电磁学试题及答案

物理竞赛电磁学试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.关于电场强度，下列说法正确的是（）A.由E=F/q可知，电场强度E跟F成正比，跟q成反比B.电场中某点的电场强度与试探电荷无关C.电场强度的方向就是电荷在该点所受电场力的方向D.电场强度处处为零的区域，电势也一定处处为零答案：B2.一个带正电的粒子，在电场中只受电场力作用，从A点运动到B点，其速度随时间变化的图像如图所示。则A、B两点电场强度的大小关系是（）A.EA>EBB.EA<EBC.EA=EBD.无法确定答案：A3.如图所示，平行板电容器与电源相连，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（）A.带电油滴将沿竖直方向向上运动B.P点的电势将降低C.带电油滴的电势能将减小D.电容器的电容将增大答案：B4.真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F。如果保持它们之间的距离不变，将其中一个点电荷的电荷量增大为原来的2倍，则它们之间的静电力变为（）A.F/2B.2FC.4FD.F/4答案：B5.如图所示，在匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd，线圈平面与磁场方向垂直。当线圈绕ab边转动时，下列说法正确的是（）A.线圈中会产生感应电流B.线圈中不会产生感应电流C.线圈中会产生感应电动势，但不会产生感应电流D.以上说法都不对答案：A6.关于磁感应强度，下列说法正确的是（）A.由B=F/IL可知，磁感应强度B跟F成正比，跟IL成反比B.通电导线在磁场中所受磁场力为零的地方，磁感应强度一定为零C.磁感应强度的方向就是通电导线在磁场中所受磁场力的方向D.磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量答案：D7.如图所示，一个闭合线圈放在匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直。当线圈做下列哪种运动时，穿过线圈的磁通量会发生变化（）A.线圈在磁场中平移B.线圈绕垂直于磁场方向的轴转动C.线圈绕平行于磁场方向的轴转动D.以上运动都不会使磁通量发生变化答案：B8.如图所示，一电子以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，电子在磁场中做匀速圆周运动的半径为（）A.mv/qBB.qB/mvC.mq/BvD.Bv/mq答案：A9.在远距离输电中，当输送的电功率相同时，输电电压升高到原来的n倍，则输电线上损耗的功率将变为原来的（）A.n倍B.1/n倍C.n²倍D.1/n²倍答案：D10.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为n1:n2=2:1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接电阻R，下列说法正确的是（）A.原、副线圈中电流之比为I1:I2=2:1B.原、副线圈两端电压之比为U1:U2=2:1C.原、副线圈中磁通量变化率之比为1:2D.变压器输入功率和输出功率之比为1:1答案：D11.关于电磁波，下列说法正确的是（）A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C.电磁波只能在真空中传播D.电磁波的传播需要介质答案：AB12.如图所示，LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量随时间变化的图像如图所示。在t=0时刻，电路中的电流方向为（）A.沿顺时针方向B.沿逆时针方向C.电流为零D.无法确定答案：A13.关于电磁感应现象，下列说法正确的是（）A.只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就一定有感应电流产生B.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化C.感应电动势的大小与磁通量的变化量成正比D.感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比答案：ABD14.如图所示，在匀强电场中，有一个带正电的粒子从A点沿直线运动到B点。已知粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是（）A.粒子的动能一定增加B.粒子的电势能一定增加C.粒子的加速度一定不变D.粒子的速度方向一定与电场力方向相同答案：C15.如图所示，一个带负电的粒子在电场中只受电场力作用，从A点运动到B点。已知粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则下列说法正确的是（）A.电场力对粒子做正功B.粒子的电势能增加C.A点的电场强度大于B点的电场强度D.A点的电势高于B点的电势答案：B16.如图所示，在匀强磁场中，有一个金属圆环。当圆环以速度v向右匀速运动时，下列说法正确的是（）A.圆环中会产生感应电流B.圆环中不会产生感应电流C.圆环中会产生感应电动势，但不会产生感应电流D.以上说法都不对答案：B17.关于自感现象，下列说法正确的是（）A.自感现象是由导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象B.自感电动势的大小与电流的变化率成正比C.自感电动势的方向总是与原电流的方向相反D.自感系数与线圈的匝数、横截面积、长度以及是否有铁芯等因素有关答案：ABD18.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为n1:n2=3:1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接电阻R和电容器C。下列说法正确的是（）A.原、副线圈中电流之比为I1:I2=3:1B.原、副线圈两端电压之比为U1:U2=3:1C.副线圈输出的电压有效值等于电阻R两端电压有效值与电容器两端电压有效值之和D.变压器输入功率和输出功率之比为1:1答案：BD19.关于电磁波谱，下列说法正确的是（）A.红外线的波长比紫外线的波长短B.可见光的波长比无线电波的波长短C.X射线的频率比γ射线的频率高D.紫外线的频率比红外线的频率低答案：B20.如图所示，LC振荡电路中，电容器的电容为C，电感为L。当电容器极板上的电荷量为Q时，电路中的振荡电流为I，则此时电路中的电场能和磁场能分别为（）A.EQ=Q²/2C，EB=LI²/2B.EQ=LI²/2，EB=Q²/2CC.EQ=Q²/C，EB=LI²D.EQ=LI²，EB=Q²/C答案：A二、多项选择题（每题2分，共20分）1.下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是（）A.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线B.电场线和磁感线都是闭合曲线C.电场线和磁感线都不能相交D.电场线和磁感线的疏密都表示场的强弱答案：CD2.如图所示，一带电粒子在电场中沿曲线AB运动，从A点运动到B点。已知粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是（）A.粒子带正电B.粒子在A点的加速度大于在B点的加速度C.粒子在A点的速度小于在B点的速度D.粒子在A点的电势能小于在B点的电势能答案：AC3.关于电容器和电容，下列说法正确的是（）A.电容器所带电荷量越多，电容越大B.电容器两极板间电压越低，电容越大C.电容器的电容与所带电荷量和两极板间电压无关D.电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量答案：CD4.如图所示，在匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd，线圈平面与磁场方向垂直。当线圈绕bc边转动时，下列说法正确的是（）A.线圈中会产生感应电流B.线圈中不会产生感应电流C.线圈中会产生感应电动势，但不会产生感应电流D.线圈中产生的感应电动势的大小与线圈转动的角速度有关答案：AD5.关于安培力和洛伦兹力，下列说法正确的是（）A.安培力是洛伦兹力的宏观表现B.安培力和洛伦兹力的方向都用左手定则判断C.安培力和洛伦兹力都不做功D.安培力和洛伦兹力的大小都与磁感应强度、电流或电荷量以及速度有关答案：ABD6.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为n1:n2=4:1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接电阻R和电动机M。电动机M正常工作时，电阻R两端电压为U，通过电阻R的电流为I，则下列说法正确的是（）A.原、副线圈中电流之比为I1:I2=4:1B.原、副线圈两端电压之比为U1:U2=4:1C.电动机M的输入功率为UID.变压器输入功率为4UI答案：BC7.关于电磁波的发射和接收，下列说法正确的是（）A.发射电磁波需要有开放电路和高频振荡电流B.调制的方法有调幅和调频两种C.接收电磁波需要有调谐电路和检波电路D.解调是从接收到的高频振荡电流中“取出”调制信号的过程答案：ABCD8.如图所示，LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量随时间变化的图像如图所示。在t1时刻，下列说法正确的是（）A.电容器正在充电B.电路中的电流正在增大C.磁场能正在向电场能转化D.电场能正在向磁场能转化答案：BC9.关于电磁感应中的能量转化，下列说法正确的是（）A.电磁感应现象中，机械能可以转化为电能B.电磁感应现象中，电能可以转化为机械能C.感应电流在磁场中受到安培力的作用，安培力做功的过程是电能转化为机械能的过程D.克服安培力做功的过程是机械能转化为电能的过程答案：AC10.如图所示，在匀强电场中放置一个金属导体，当导体达到静电平衡后，下列说法正确的是（）A.导体内部电场强度为零B.导体是等势体C.导体表面是等势面D.导体表面电场强度方向与导体表面垂直答案：ABCD三、判断题（每题1分，共10分）1.电场强度为零的地方，电势一定为零。（）答案：×2.磁感应强度为零的地方，电流在该处受到的安培力一定为零。（）答案：√3.电容器的电容与电容器所带电荷量成正比，与两极板间电压成反比。（）答案：×4.只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就一定有感应电流产生。（）答案：√5.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。（）答案：√6.变压器只能改变交流电压，不能改变直流电压。（）答案：√7.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关。（）答案：√8.自感电动势的大小与电流的变化率成正比。（）答案：√9.电场线和磁感线都是真实存在的。（）答案：×10.安培力的方向总是与磁场方向垂直，与电流方向平行。（）答案：×四、填空题（每题1分，共10分）1.电场强度的定义式为E=F/q，其中q为（）。答案：试探电荷的电荷量2.真空中两个点电荷之间的静电力大小为F，若将它们之间的距离增大为原来的2倍，电荷量都不变，则静电力大小变为（）。答案：F/43.电容器所带电荷量Q与两极板间电压U的比值叫做电容器的（）。答案：电容4.如图所示，在匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd，线圈平面与磁场方向垂直。当线圈绕ab边转动时，产生的感应电动势的最大值为Em=（）。（已知磁感应强度为B，线圈面积为S，转动角速度为ω）答案：BSω5.安培力的计算公式为F=BIL，其中L为（）。答案：通电导线的有效长度6.理想变压器原、副线圈匝数之比为n1:n2，原线圈接正弦交流电源，输入电压为U1，则副线圈两端的输出电压U2=（）。答案：n2U1/n17.电磁波在真空中的传播速度为c=（）m/s。答案：3×10⁸8.LC振荡电路中，电容器放电完毕时，电路中的电流（），磁场能（）。（填“最大”或“最小”）答案：最大；最大9.电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体相当于（）。答案：电源10.电场线的疏密表示电场的（），磁感线的疏密表示磁场的（）。答案：强弱；强弱五、简答题（每题5分，共20分）1.简述电场强度和电势的概念，并说明它们之间的关系。答案：电场强度是描述电场力的性质的物理量，定义为放入电场中某点的试探电荷所受电场力F跟它的电荷量q的比值，E=F/q。电势是描述电场能的性质的物理量，电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移动到零电势点时电场力所做的功。电场强度和电势的关系：沿电场线方向电势逐渐降低，电场强度的方向是电势降低最快的方向。电场强度与电势没有直接的定量关系，电场强度为零的地方，电势不一定为零；电势为零的地方，电场强度不一定为零。2.简述安培力的方向判断方法，并举例说明。答案：安培力的方向用左手定则判断：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。例如，在一个水平放置的匀强磁场中，有一根垂直于磁场方向的通电直导线，电流方向向右，根据左手定则，可判断出导线所受安培力的方向向上。