2025年大学大二（应用物理学）电磁学综合测试试题及答案

2025年大学大二（应用物理学）电磁学综合测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.关于电场强度和电势，下列说法正确的是（）A.电场强度为零的地方，电势一定为零B.电势为零的地方，电场强度一定为零C.电场强度相同的地方，电势一定相等D.沿着电场线方向，电势逐渐降低2.一个带正电的粒子在电场中运动，其运动轨迹如图所示，已知电场中某点的电场强度方向与该点的切线方向垂直，则（）A.粒子在A点的加速度比在B点的加速度大B.粒子在A点的速度比在B点的速度大C.粒子在A点的电势能比在B点的电势能大D.粒子在A点的电势比在B点的电势高3.如图所示，在一个匀强电场中有一个三角形ABC，电场方向平行于三角形所在平面，其中D为AB的中点，E为AC的中点。已知A、B、C三点的电势分别为φA=10V，φB=8V，φC=6V，则下列说法正确的是（）A.电场强度的方向由C指向AB.D点的电势为9VC.将一个电子从D点移到E点，电场力做功为2eVD.将一个电子从D点移到E点，电子的电势能增加2eV4.如图所示，两个相同的金属小球A、B，带电荷量分别为+q和-3q，相距为r，将两球接触后再分开，然后放回原来的位置，则两球间的库仑力变为原来的（）A.1/3B.1/4C.1/9D.4/35.如图所示，一个矩形线圈abcd放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，当线圈中通有逆时针方向的电流时，线圈所受安培力的合力方向（）A.向左B.向右C.向上D.向下6.如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个半径为r的圆形导线环，当导线环中通有电流I时，导线环所受的安培力大小为（）A.0B.2πrBIC.πr²BID.4πrBI7.如图所示，一个电子以速度v垂直进入匀强磁场中，电子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R。若将电子的速度增大到2v，则电子做匀速圆周运动的半径变为（）A.R/2B.RC.2RD.4R8.如图所示，在一个通电螺线管内部有一点A，通过A点的磁感线方向是（）A.从螺线管的N极指向S极B.从螺线管的S极指向N极C.与螺线管的轴线平行D.无法确定9.如图所示，一个闭合电路静止于磁场中，当磁感应强度均匀增大时，在电路中产生了感应电流，则下列说法正确的是（）A.电路中感应电流的方向为顺时针方向B.电路中感应电流的方向为逆时针方向C.电路中感应电流的大小不变D.电路中感应电流的大小逐渐减小10.如图所示，一个理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1∶n2=1∶10，原线圈接入电压为u=220sin100πtV的交流电源，副线圈接有一个电阻R=20Ω，则副线圈中电流的有效值为（）A.11AB.22AC.110AD.220A第II卷（非选择题共70分）答题要求：请将答案写在答题纸上，写在试卷上无效。11.（10分）如图所示，在匀强电场中，有一个边长为L的等边三角形ABC，电场强度方向平行于三角形所在平面，已知A、B两点间的电势差为UAB，求：（1）电场强度E的大小；（2）若将一个电荷量为q的正电荷从C点移到A点，电场力做功WCA。12.（10分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，导轨间距为L，电阻不计。导轨左端接有阻值为R的电阻。质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直放置在导轨上，整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现给金属棒ab一个水平向右的初速度v0，求：（1）金属棒ab在磁场中运动的过程中，通过电阻R的电流方向；（2）金属棒ab在磁场中运动的最大速度vm。13.（15分）如图所示，一个匝数为n、面积为S的矩形线圈abcd，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动，角速度为ω。线圈两端通过滑环与外电路相连，外电路电阻为R，线圈电阻为r。求：（1）线圈中产生的感应电动势的最大值Em；（2）线圈中产生的感应电流的有效值I；（3）外力驱动线圈转动的功率P外。14.（15分）材料：如图所示，在光滑绝缘水平面上，有两个质量均为m、电荷量分别为+q和-q的小球A、B，两球之间用绝缘轻弹簧相连。在水平向右的匀强电场E作用下，两球一起向右做匀加速直线运动，当弹簧的伸长量为x时，求：（1）两球的加速度a的大小；（2）弹簧的弹力F的大小；（3）若撤去电场，两球将做简谐运动，求简谐运动周期T。15.（20分）材料：如图所示，在一个半径为R的圆形区域内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一个电荷量为q、质量为m的带电粒子从磁场边界上的A点沿半径方向射入磁场，粒子离开磁场时的速度方向与入射方向的夹角为60°。求：（1）粒子在磁场中运动的轨迹半径r；（2）粒子在磁场中运动的时间t；（3）粒子入射时的速度v。答案：1.D2.C3.B4.B5.A6.A7.C8.B9.B10.A11.（1）E=UAB/L（2）WCA=-qUAB12.（1）从a到b（2）vm=B²L²v0/(B²L²+(R+r)m)13.（1）Em=nBSω（2）I=nBSω/√(R²+r²