物理竞赛历年真题及答案 - 电磁综合

物理竞赛历年真题及答案-电磁综合一、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与F成正比，与q成反比B.电场中某点的电场强度与该点有无试探电荷无关C.电场中某点的电场强度方向就是试探电荷在该点所受电场力的方向D.电场强度是矢量，其方向就是正电荷在该点的运动方向答案：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.A点的电场强度比B点的电场强度大B.A点的电势比B点的电势高C.粒子在A点的电势能比在B点的电势能大D.粒子从A点运动到B点过程中，电场力做正功答案：C3.如图所示，在匀强电场中，有A、B、C三点，AB=5cm，BC=12cm，其中AB沿电场方向，BC和电场方向成60°角。一个电荷量为q=-2×10⁻⁶C的粒子从A点移动到B点，电场力做功W₁=1.2×10⁻⁵J；从B点移动到C点，电场力做功W₂=6×10⁻⁶J。则该匀强电场的电场强度大小为（）A.200V/mB.100V/mC.50V/mD.25V/m答案：A4.关于电容器的电容，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高，电容越大C.电容器不带电时，电容为零D.电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，与所带电荷量和两极板间电压无关答案：D5.如图所示，平行板电容器与电源相连，当增大两板间距离时，下列说法正确的是（）A.电容器的电容增大B.电容器极板间的电场强度增大C.电容器极板间的电势差增大D.电容器所带电荷量不变答案：D6.一个闭合电路中，当外电阻增大时，下列说法正确的是（）A.电源的电动势增大B.电源的内电压增大C.电源的输出功率增大D.电源的总功率减小答案：D7.如图所示，两根平行放置的长直导线a和b通有大小相等、方向相反的电流，a、b受到的安培力大小分别为F₁、F₂，则（）A.F₁>F₂B.F₁=F₂C.F₁<F₂D.无法确定F₁与F₂的大小关系答案：B8.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与F成正比，与IL成反比B.磁场中某点的磁感应强度与该点有无通电导线无关C.磁场中某点的磁感应强度方向就是通电导线在该点所受安培力的方向D.磁感应强度是矢量，其方向就是小磁针N极在该点的受力方向答案：BD9.如图所示，在垂直于纸面向里的匀强磁场中，有一个带正电的粒子以速度v沿纸面做匀速圆周运动，则该粒子运动的方向为（）A.顺时针B.逆时针C.由上向下D.由下向上答案：B10.如图所示，一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的交变电流的图像如图所示，则（）A.t=0时刻，线圈平面与中性面垂直B.t=0.01s时刻，穿过线圈的磁通量最大C.t=0.02s时刻，线圈中的感应电动势最大D.该交变电流的频率为50Hz答案：D11.远距离输电时，在输送的电功率和输电线电阻一定的条件下，输电线上损失的电功率（）A.与输电电压成正比B.与输电电压的平方成正比C.与输电电压成反比D.与输电电压的平方成反比答案：D12.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为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、副线圈中电流的频率之比为2∶1B.原、副线圈两端电压之比为2∶1C.原、副线圈中电流之比为2∶1D.变压器输入功率与输出功率之比为2∶1答案：B13.关于电磁波，下列说法正确的是（）A.电磁波不能在真空中传播B.电磁波在空气中的传播速度约为340m/sC.电磁波具有能量D.电磁波的频率越高，波长越长答案：C14.下列关于电磁感应现象的说法中，正确的是（）A.只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流产生B.闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流C.感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反D.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：BD15.如图所示，金属棒ab在匀强磁场中沿金属导轨向右做匀速运动，导轨电阻不计，与ab接触良好的导体棒cd静止不动，则（）A.导体棒cd中有感应电流，方向由d到cB.导体棒cd中有感应电流，方向由c到dC.导体棒cd中无感应电流D.无法确定导体棒cd中是否有感应电流答案：A16.如图所示，在匀强磁场中，一个矩形金属框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电动势的图像如图所示。已知匀强磁场的磁感应强度为B，金属框的面积为S，匝数为N，则（）A.该交变电动势的有效值为E₀B.该交变电动势的瞬时值表达式为e=E₀sinωtC.金属框从图示位置开始转过90°的过程中，磁通量的变化量为BSD.金属框从图示位置开始转过90°的过程中，产生的平均感应电动势为2E₀/π答案：D17.如图所示，在光滑水平桌面上，有两根平行放置的长直导线a和b，通有大小相等、方向相同的电流，a、b受到的安培力大小分别为F₁、F₂，则（）A.F₁>F₂B.F₁=F₂C.F₁<F₂D.无法确定F₁与F₂的大小关系答案：C18.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.自感电动势的方向总是与原电流的方向相反C.自感电动势的大小与通过导体的电流变化率成正比D.线圈的自感系数只与线圈的形状、匝数有关答案：AC19.如图所示，一个带正电的粒子以速度v垂直进入匀强磁场中，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r。若将该粒子的速度增大到2v，其他条件不变，则粒子做匀速圆周运动的半径为（）A.r/2B.rC.2rD.4r答案：C20.如图所示，理想变压器原线圈接正弦交流电源，副线圈接有电阻R和电容器C，下列说法正确的是（）A.副线圈输出的交流电频率与原线圈相同B.副线圈输出的交流电电压有效值等于电阻R两端电压有效值C.电容器C对交变电流有阻碍作用D.增大电阻R的阻值，变压器的输入功率减小答案：ACD二、多项选择题（每题2分，共20分）1.关于电场线和磁感线，下列说法正确的是（）A.电场线和磁感线都是实际存在的线B.电场线和磁感线都不能相交C.沿电场线方向，电场强度逐渐减小D.沿磁感线方向，磁感应强度逐渐减小答案：B2.如图所示，一带电粒子在电场中沿曲线ab运动，从a运动到b，以下说法正确的是（）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点的速度大于在b点的速度D.粒子在a点的电势能大于在b点的电势能答案：AD3.如图所示，在匀强电场中，有A、B、C三点，AB=5cm，BC=12cm，其中AB沿电场方向，BC和电场方向成60°角。一个电荷量为q=-2×10⁻⁶C的粒子从A点移动到B点，电场力做功W₁=1.2×10⁻⁵J；从B点移动到C点，电场力做功W₂=6×10⁻⁶J。则（）A.该匀强电场的电场强度大小为200V/mB.A、B两点间的电势差为6VC.B、C两点间的电势差为3VD.粒子从A点移动到C点过程中，电势能增加了1.8×10⁻⁵J答案：ABC4.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高，电容越大C.电容器不带电时，电容为零D.电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，与所带电荷量和两极板间电压无关答案：D5.如图所示，平行板电容器与电源相连，当增大两板间距离时，下列说法正确的是（）A.电容器的电容增大B.电容器极板间的电场强度增大C.电容器极板间的电势差增大D.电容器所带电荷量不变答案：D6.一个闭合电路中，当外电阻增大时，下列说法正确的是（）A.电源的电动势增大B.电源的内电压增大C.电源的输出功率增大D.电源的总功率减小答案：D7.如图所示，两根平行放置的长直导线a和b通有大小相等、方向相反的电流，a、b受到的安培力大小分别为F₁、F₂，则（）A.F₁>F₂B.F₁=F₂C.F₁<F₂D.无法确定F₁与F₂的大小关系答案：B8.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与F成正比，与IL成反比B.磁场中某点的磁感应强度与该点有无通电导线无关C.磁场中某点的磁感应强度方向就是通电导线在该点所受安培力的方向D.磁感应强度是矢量，其方向就是小磁针N极在该点的受力方向答案：BD9.如图所示，在垂直于纸面向里的匀强磁场中，有一个带正电的粒子以速度v沿纸面做匀速圆周运动，则该粒子运动的方向为（）A.顺时针B.逆时针C.由上向下D.由下向上答案：B10.如图所示，一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的交变电流的图像如图所示，则（）A.t=0时刻，线圈平面与中性面垂直B.t=0.01s时刻，穿过线圈的磁通量最大C.t=0.02s时刻，线圈中的感应电动势最大D.该交变电流的频率为50Hz答案：D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.电势差的大小与零电势点的选取有关。（）答案：×3.电容器所带电荷量越多，电容越大。（）答案：×4.平行板电容器的电容与极板间距离成正比。（）答案：×5.闭合电路中，电流总是从电源的正极流向负极。（）答案：×6.安培力的方向总是与磁场方向垂直。（）答案：√7.磁感应强度是矢量，其方向就是小磁针N极在该点的受力方向。（）答案：√8.线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大。（）答案：√9.变压器只能改变交流电压，不能改变直流电压。（）答案：√10.电磁波在真空中的传播速度与光速相同。（）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（）电荷的电荷量。答案：试探2.电势差U=W/q，其中W为电场力做的功，q为（）电荷的电荷量。答案：移动的3.平行板电容器的电容公式为C=εS/4πkd，其中ε为（）。答案：电介质的相对介电常数4.闭合电路的欧姆定律表达式为I=E/(R+r)，其中E为电源的（），R为外电路电阻，r为电源内阻。答案：电动势5.安培力的公式为F=BILsinθ，其中θ为（）与（）的夹角。答案：电流方向；磁场方向6.磁感应强度的单位是（）。答案：特斯拉（T）7.法拉第电磁感应定律的表达式为E=nΔΦ/Δt，其中n为（）。答案：线圈匝数8.理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系为U₁/U₂=n₁/n₂，其中U₁、U₂分别为原、副线圈两端的电压，n₁、n₂分别为原、副线圈的（）。答案：匝数9.电磁波的传播速度c=λf，其中λ为（），f为（）。答案：波长；频率10.电磁感应现象中产生的感应电流的方向总是阻碍（）的变化。答案：磁通量五、简答题（每题5分，共20分）1.简述电场强度和电势的区别与联系。答案：区别：电场强度描述电场的力的性质，是矢量，其方