首都医科大学《电磁学》2025 学年第二学期期末试卷

班级班级学号姓名本科．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．密．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．封．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．试卷说明：1、试卷满分100分，120分钟完成试卷；2、钢笔或圆珠笔直接答在试题中（除题目有特殊规定外）；3、答卷前将密封线内的项目填写清楚。题号一二三四五总分合分人复核人满分100得分一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填入括号内）1.关于电场强度的定义式E=F/q，下列说法正确的是（）A.该定义式只适用于点电荷产生的电场B.F是检验电荷所受到的力，q是产生电场的电荷的电荷量C.场强的方向与F的方向相同D.由该定义式可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比2.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/43.一个电子以速度v垂直进入匀强磁场中，它将做（）A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动D.匀速圆周运动4.关于安培力和洛伦兹力，下列说法正确的是（）A.安培力和洛伦兹力是性质不同的两种力B.安培力可以对通电导线做功，洛伦兹力对运动电荷一定不做功C.安培力和洛伦兹力的方向均可用左手定则判断D.以上说法都不正确5.在匀强磁场中，有一段5cm长的导线和磁场垂直，当导线通过的电流是1A时，受到磁场的作用力是0.1N，那么磁感应强度B=______T；现将导线长度增大为原来的3倍，通过电流减小为原来的一半，那么磁感应强度B=______T。（）A.2、2B.2、1C.1、2D.1、16.关于磁通量的概念，以下说法正确的是（）A.磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大B.磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过闭合回路的磁通量也越大C.穿过线圈的磁通量为零时，磁感应强度不一定为零D.磁通量发生变化时，磁通密度也一定发生变化7.如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直。线圈匝数n=100，边长ab=0.2m，bc=0.1m，角速度ω=100πrad/s，磁场的磁感应强度B=0.5T。当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，则线圈中感应电动势的瞬时值表达式为（）A.e=100sin100πt（V）B.e=200sin100πt（V）C.e=100sin50πt（V）D.e=200sin50πt（V）8.理想变压器原、副线圈匝数比为10:1，以下说法中正确的是（）A.穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10:1B.穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C.原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10:1D.正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为10:19.一闭合线圈放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直。若想使线圈中的感应电流增强一倍，下述方法可行的是（）A.使线圈匝数增加一倍B.使线圈面积增加一倍C.使线圈匝数减少一半D.使磁感应强度的变化率增大一倍10.如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个完全相同的小灯泡，下列说法正确的是（）A.当开关S由断开变为闭合时，A灯立即亮，B灯逐渐亮B.当开关S由断开变为闭合时，A灯和B灯同时亮，然后B灯更亮C.当开关S由闭合变为断开时，A灯和B灯同时熄灭D.当开关S由闭合变为断开时，B灯立即熄灭，A灯过一会儿才熄灭二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有多个正确答案，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错得0分，请将正确答案填入括号内）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闭合曲线B.磁感线是从磁体的N极发出，终止于S极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2.一个带正电的质点，电荷量q=2.0×10⁻⁹C，在静电场中由a点移动到b点。在这过程中除电场力外，其他力做的功为6.0×10⁻⁵J，质点的动能增加了8.0×10⁻⁵J，则a、b两点间的电势差Uab为（）A.1.0×10⁴VB.3.0×10⁴VC.4.0×10⁴VD.7.0×10⁴V3.如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F₁。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F₂，则此时b受到的磁场力大小可能为（）A.F₂-F₁B.F₂+F₁C.F₁-F₂D.|F₂-F₁|4.如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为4:1，原线圈接入一正弦交变电源；副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表。下列结论正确的是（）A.若电压表读数为6V，则输入电压的最大值为24VB.若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半C.若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍D.若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍5.如图所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接有阻值为R的定值电阻。阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。从t=0时刻开始棒受到一个平行于导轨向上的外力F，由静止开始沿导轨向上运动，运动中棒始终与导轨垂直，且接触良好，通过R的感应电流随时间t变化的图象如图所示。下面分别给出了穿过回路abPM的磁通量φ、磁通量的变化率、棒两端的电势差Uab和通过棒的电荷量q随时间变化的图象，其中正确的是（）A.B.C.D.三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的正误，正确的打“√”，错误的打“×”）1.电场强度为零的地方，电势也一定为零。（）2.处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，导体的电势也为零。（）3.在匀强磁场中，静止的电荷一定不受洛伦兹力作用，运动的电荷一定受洛伦兹力作用。（）4.安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面。（）5.穿过某一面积的磁通量为零，该处的磁感应强度也一定为零。（）6.线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大。（）7.变压器不仅能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率。（）8.自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。（）9.由楞次定律知，感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。（）10.闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，闭合电路中就一定会产生感应电流。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述电场强度和电势的概念，并说明它们之间的关系。2.简述安培力和洛伦兹力的概念，以及它们之间的联系。3.简述法拉第电磁感应定律的内容，并说明其应用。五、计算题（总共2题，每题15分，请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）1.如图所示，在匀强电场中，有A、B、C三点，它们的连线构成一个直角三角形，AB=4cm，BC=3cm，AC=5cm。已知电场线平行于△ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为φA=10V，φB=2V，φC=6V。求：（1）电场强度E的大小；（2）电场强度E的方向。2.如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为L=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成θ=37°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨