2026 年高职物理学（电磁学基础）试题及答案

2025年高职物理学（电磁学基础）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.关于电场强度，下列说法正确的是（）A.由\(E=\frac{F}{q}\)可知，电场强度\(E\)跟放入电场中的试探电荷所受电场力成正比B.由\(E=\frac{F}{q}\)可知，电场强度\(E\)跟放入电场中的试探电荷的电荷量成反比C.电场中某点的电场强度\(E\)与试探电荷无关D.电场强度\(E\)的方向与试探电荷在该点所受电场力的方向一致2.一个带正电的质点，电荷量\(q=2.0×10^{-9}C\)，在静电场中由\(a\)点移到\(b\)点，在这过程中，除电场力外，其他力做的功为\(6.0×10^{-5}J\)，质点的动能增加了\(8.0×10^{-5}J\)，则\(a\)、\(b\)两点间的电势差\(U_{ab}\)为（）A.\(3.0×10^{4}V\)B.\(1.0×10^{4}V\)C.\(4.0×10^{4}V\)D.\(7.0×10^{4}V\)3.如图所示，两个同心放置的共面金属圆环\(a\)和\(b\)，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量\(\varPhi_{a}\)和\(\varPhi_{b}\)大小关系为（）A.\(\varPhi_{a}>\varPhi_{b}\)B.\(\varPhi_{a}<\varPhi_{b}\)C.\(\varPhi_{a}=\varPhi_{b}\)D.无法确定4.如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，则（）A.在\(t=0.01s\)时，线圈平面与磁场方向平行B.在\(t=0.015s\)时，穿过线圈的磁通量最大C.线圈转动的角速度为\(100\pirad/s\)D.交变电流的有效值为\(10\sqrt{2}A\)5.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比\(n_{1}:n_{2}=2:1\)，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、副线圈中电流频率之比\(f_{1}:f_{2}=2:1\)B.原、副线圈中电压之比\(U_{1}:U_{2}=2:1\)C.原、副线圈中电流之比\(I_{1}:I_{2}=2:1\)D.原线圈输入功率和副线圈输出功率之比\(P_{1}:P_{2}=2:1\)6.如图所示，两根平行放置的长直导线\(a\)和\(b\)通有大小相同、方向相反的电流，\(a\)受到的磁场力大小为\(F_{1}\)，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，\(a\)受到的磁场力大小变为\(F_{2}\)，则此时\(b\)受到的磁场力大小变为（）A.\(F_{2}\)B.\(F_{1}-F_{2}\)C.\(F_{1}+F_{2}\)D.\(2F_{1}-F_{2}\)7.如图所示，一带电粒子以某一速度垂直进入匀强磁场中，在磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A.粒子速度越大，运动周期越大B.粒子速度越大，运动半径越大C.粒子速度越大，运动角速度越大D.粒子速度越大，运动加速度越大8.如图所示，一平行板电容器与电源相连，在电容器两极板间有一带电粒子处于静止状态，现将电容器的下极板缓慢向上移动一小段距离，则（）A.带电粒子将向上运动B.电容器的电容变大C.电容器两极板间的电压变大D.电容器所带电荷量不变9.如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有一闭合矩形导线框\(abcd\)绕垂直于磁场方向的轴\(OO'\)匀速转动，在转动过程中，线框内产生的感应电动势的最大值为\(E_{m}\)，线框电阻为\(R\)，则线框从图示位置转过\(90^{\circ}\)的过程中，通过导线横截面的电荷量为（）A.\(\frac{E_{m}}{R}\)B.\(\frac{E_{m}}{2R}\)C.\(\frac{E_{m}}{\piR}\)D.\(\frac{E_{m}}{2\piR}\)10.如图所示，在真空中有两个等量异种点电荷\(+Q\)和\(-Q\)，\(MN\)为两点电荷连线的中垂线，\(O\)为中垂线上一点，\(a\)、\(b\)、\(c\)三点在中垂线上，且\(aO=Oc\)，\(bO=2aO\)，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.将一正电荷由\(a\)点移到\(b\)点，电场力做正功D.将一正电荷由\(a\)点移到\(c\)点，其电势能增加二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题有多个正确答案，全部选对得4分，选对但不全得2分，选错或不选得0分）1.关于磁感应强度\(B\)，下列说法正确的是（）A.由\(B=\frac{F}{IL}\)知，\(B\)与\(F\)成正比，与\(IL\)成反比B.通电导线放在磁场中的某点，该点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，该点的磁感应强度就为零C.通电导线所受磁场力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受磁场力的地方不一定不存在磁场D.磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与是否放入通电导线无关2.如图所示，一理想变压器原线圈接正弦交流电源，副线圈接有\(R_{1}=20\Omega\)和\(R_{2}=30\Omega\)的两个电阻，已知原、副线圈匝数比\(n_{1}:n_{2}=2:1\)，交流电源的输出电压\(U=220\sqrt{2}V\)，则（）A.副线圈输出电压的有效值为\(110\sqrt{2}V\)B.副线圈输出电压的有效值为\(110V\)C.通过\(R_{1}\)的电流有效值为\(5.5A\)D.通过\(R_{2}\)的电流有效值为\(2.2A\)3.如图所示，一带电粒子从\(P\)点以初速度\(v_{0}\)垂直进入匀强电场\(E\)中，粒子将做类平抛运动，经过时间\(t\)到达\(Q\)点，若在粒子进入电场的同时，在电场区域加上垂直纸面向里的匀强磁场\(B\)，粒子仍从\(P\)点以初速度\(v_{0}\)垂直进入电场和磁场，粒子将做匀速圆周运动，运动半径为\(r\)，则（）A.粒子带正电B.粒子带负电C.\(r=\frac{v_{0}t}{2}\)D.\(r=\frac{v_{0}t}{4}\)4.如图所示，一矩形金属框\(abcd\)放置在匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，线框的\(ab\)边和\(cd\)边平行于磁场边界，已知线框的电阻为\(R\)，线框的边长\(ab=L\)，\(bc=2L\)，磁感应强度大小为\(B\)，线框以速度\(v\)匀速向右运动，从图示位置开始计时，则（）A.线框中感应电流的方向为逆时针方向B.线框中感应电流的大小为\(I=\frac{2BLv}{R}\)C.线框中感应电流的大小为\(I=\frac{BLv}{R}\)D.线框\(ad\)边所受安培力的大小为\(F=\frac{B^{2}L^{2}v}{R}\)5.如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电荷量很小）固定在\(P\)点，以\(E\)表示两极板间的电场强度，\(U\)表示电容器两极板间的电压，\(\varphi\)表示\(P\)点的电势，若保持负极板不动，将正极板缓慢向上平移一小段距离，则（）A.\(E\)不变，\(\varphi\)升高B.\(E\)不变，\(U\)增大C.\(U\)增大，\(\varphi\)升高D.电容器的电容减小，电荷量增大三、判断题（总共10题，每题2分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.电场强度为零的地方，电势一定为零。（）2.通电导线在磁场中一定受到安培力的作用。（）3.穿过闭合电路中的磁通量发生变化，电路中不一定有感应电流产生。（）4.交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的。（）5.变压器只能改变交变电流的电压，不能改变交变电流的频率。（）6.电容器所带电荷量越多，电容越大。（）7.电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹。（）8.磁感应强度的方向就是小磁针\(N\)极所受磁场力的方向。（）9.平行板电容器的电容与两极板间的距离成正比，与两极板的正对面积成反比。（）10.电子伏特是能量的单位。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述电场强度和电势的概念，并说明它们之间的关系。2.如图所示，在匀强磁场中，有一矩形导线框\(abcd\)，线框平面与磁场方向垂直，线框的\(ab\)边和\(cd\)边平行于磁场边界，线框以速度\(v\)匀速向右运动。请分析线框中感应电流的产生情况，并说明感应电流的方向。3.如图所示，一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\(C\)。已知原、副线圈匝数比\(n_{1}:n_{2}=2:1\)，交流电源的输出电压\(U=220\sqrt{2}V\)，电阻\(R=20\Omega\)。请分析副线圈中电流的情况，并计算通过电阻\(R\)的电流有效值。五、计算题（总共2题，每题15分）1.如图所示，在真空中有两个等量异种点电荷\(+Q\)和\(-Q\)，它们相距\(2L\)，\(O\)点为两电荷连线的中点，\(P\)点在\(O\)点正上方，\(OP=L\)。求\(P\)点的电场强度大小和方向。2.如图所示，一矩形金属框\(abcd\)的边长\(ab=L\)，\(bc=2L\)，电阻为\(R\)，质量为\(m\)，线框从静止开始下落，进入一磁感应强度大小为\(B\)、方向垂直纸面向里的匀强磁场区域，磁场区域的高度为\(h\)，且\(h>L\)。已知线框下落过程中\(ab\)边始终保持水平，且线框刚进入磁场时的速度为\(v_{0}\)。求线框在磁场中运动的过程中产生的焦耳热。答案：一、选择题1.C2.B3.C4.B5.B6.C7.B8.A9.D10.A二、多项选择题1.CD2.BC3.BC4.AC5.ABC三、判断题1.×2.×3.×4.√5.√6.×7.×8.√9.×10.√四、简答题1.电场强度是描述电场力的性质的物理量，定义为\(E=\frac{F}{q}\)。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。电场强度与电势没有直接的大小关系，但沿电场线方向电势逐渐降低，电场强度方向是电势降低最快的方向。2.当线框向右匀速运动时，穿过线框的磁通量发生变化。根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化。由右手定则可知，线框中感应电流的方向为逆时针方向。因为线框向右运动，磁通量增大，感应电流的磁场方向向左，所以感应电流方向为逆时针。3.原线圈接正弦交流电源，副线圈中会感应出交变电流。由于副线圈接有电阻\(R\)和电容器\(C\)，电阻对交变电流有阻碍作用，电容器对交变电流也有容抗。根据变压器的变压比公式\(\frac{U_{1}}{U_{2}}=\frac{n_{1}}{n_{2}}\)，可得副线圈输出电压\(U_{2}=\frac{n_{2}}{n_{1}}U_{1}=110V\)。通过电阻\(R\)的电流有效值\(I=\frac{U_{2}}{R}=5.5A\)。五、计算题1.设\(+Q\)在\(P\)点产生的电场强度大小为\(E_{1}\)，\(-Q\)在\(P\)点产生的电场强度大小为\(E_{2}\)。\(E_{1}=E_{2}=\frac{kQ}{(\sqrt{L^{2}+L^{2}})^{2}}=\frac{kQ}{2L^{2}}\)\(E_{1}\)与\(E_{2}\)的夹角为\(90^{\circ}\)，则\(P\)点的电场强度大小\(E=\sqrt{E_{1}^{2}+E_{2}^{2}}=\frac{\sqrt{2}kQ}{2L^{2}}\)，方向沿\(OP\)连线向上。2.线框进入磁场后，根据牛顿第二定律\(mg-F_{安}=ma\)，