2025年大学本科二年级（物理学）电磁学阶段测试试题及答案

2025年大学本科二年级（物理学）电磁学阶段测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本卷共8小题，每题5分。在每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。1.关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是（）A.电场强度为零的地方，电势也为零B.电场强度的方向就是电势降低最快的方向C.电势降低的方向就是电场强度的方向D.电场强度大的地方电势一定高2.一平行板电容器充电后与电源断开，若将两极板间距离减小，则该电容器的（）A.电容变大，极板间电压变大B.电容变大，极板间电压变小C.电容变小，极板间电压变大D.电容变小，极板间电压变小3.如图所示，一带电粒子以某一速度进入匀强磁场中，在磁场中做匀速圆周运动。若粒子的电荷量变为原来的2倍，速度变为原来的一半，其他条件不变，则粒子做匀速圆周运动的（）A.半径不变，周期变为原来的2倍B.半径变为原来的2倍，周期变为原来的2倍C.半径变为原来的一半，周期变为原来的2倍D.半径变为原来的一半，周期不变4.两根完全相同的金属裸导线，如果把其中一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同电压，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为（）A.1:4B.1:8C.1:16D.16:15.如图所示，在水平放置的平行板电容器之间，有一带电油滴P处于静止状态。若从某时刻起，油滴所带电荷量开始缓慢减小，为维持该油滴仍处于静止状态，可采取下列哪些措施（）A.其他条件不变，使电容器两极板缓慢靠近B.其他条件不变，使电容器两极板缓慢远离C.其他条件不变，将变阻器滑片缓慢向左移动D.其他条件不变，将变阻器滑片缓慢向右移动6.如图所示，空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带负电的粒子（不计重力）以某一速度进入磁场中，在磁场中做匀速圆周运动。若粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则该粒子的运动方向是（）A.沿逆时针方向B.沿顺时针方向C.先沿逆时针方向，后沿顺时针方向D.先沿顺时针方向，后沿逆时针方向7.如图所示，在一匀强电场中，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点电场力做功为W1=1.2×10^-5J，从B点移动到C点电场力做功为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/m8.如图所示，一个带正电的粒子以速度v0从O点沿x轴正方向射入匀强磁场中，磁场方向垂直于xOy平面向里。已知粒子经过时间t到达A点，此时速度方向与y轴正方向成60°角。若粒子的电荷量为q，质量为m，则该匀强磁场的磁感应强度大小为（）A.2πm/qtB.πm/qtC.2πm/3qtD.πm/3qt第II卷（非选择题共60分）9.（10分）答题要求：请简述电场强度和电势的概念，并说明它们之间的关系。10.（12分）答题要求：如图所示，一个平行板电容器与一个电源相连，开关S闭合。现将电容器的两极板间距离增大，试分析电容器的电容、电荷量、极板间电场强度的变化情况。11.（14分）答题要求：如图所示，在真空中有一匀强电场，电场线与x轴平行，其电势φ随x的变化关系如图所示。（1）求该匀强电场的电场强度大小和方向。（2）若一电子从坐标原点O以某一初速度沿x轴正方向射入该电场，要使电子能通过x=4m处的P点，求电子的初速度至少多大？12.（14分）答题要求：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和B，它们之间用一绝缘轻弹簧相连。现施加一水平向右的匀强电场E，使A、B一起向右做匀加速直线运动。已知弹簧的劲度系数为k，求弹簧的伸长量x。13.（10分）答题要求：材料：如图所示，在半径为R的圆形区域内有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里。一电荷量为q、质量为m的粒子从A点以速度v0沿半径方向射入磁场，粒子离开磁场时速度方向偏转了60°角。求该匀强磁场的磁感应强度大小B。答案：1.B2.B3.C4.C5.A6.B7.A8.C9.电场强度是描述电场力的性质的物理量，其大小等于单位电荷所受的电场力，方向与正电荷所受电场力方向相同。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：沿电场强度方向电势逐渐降低，电场强度的大小等于电势随空间变化率的负值。10.电容器与电源相连，两极板间电压不变。根据电容公式C=εS/4πkd，两极板间距离增大，电容C减小。由Q=CU可知，电荷量Q减小。因为U不变，d增大，根据E=U/d，电场强度E减小。11.（1）由φ-x图象可知，电场强度E=Δφ/Δx=(10-20)/(2-0)V/m=-5V/m，方向沿x轴负方向。（2）电子在电场中做类平抛运动，沿x轴方向x=v0t，沿y轴方向y=1/2at²，其中a=qE/m。又y=10V，x=4m，联立解得v0=4×10^6m/s。12.对A、B整体，根据牛顿第二定律有F合=2m