2025年大学本科二年级（物理学）电磁学综合阶段测试试题及答案

2025年大学本科二年级（物理学）电磁学综合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，每小题5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.电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同C.电场强度的方向总是跟等势面垂直D.沿电场强度的方向，电势逐渐降低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.3.0×10⁴VB.1.0×10⁴VC.4.0×10⁴VD.7.0×10⁴V3.如图所示，在真空中，电荷量为Q的点电荷产生的电场中，将另一电荷量为q的试探电荷从A点移至B点，电场力做功为W₁；将该试探电荷从B点移至C点，电场力做功为W₂。则A、C两点间的电势差为（）A.(W₁+W₂)/qB.(W₁-W₂)/qC.(W₂-W₁)/qD.-(W₁+W₂)/q4.如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（）A.带电油滴将沿竖直方向向上运动B.P点的电势将降低C.带电油滴的电势能将减小D.电容器的电容减小，极板带电荷量将增大5.如图所示，a、b、c、d为某电场中的等势面，一带正电粒子飞入电场后只在电场力作用下沿M点到N点的虚线运动。由图可知，下列说法正确的是（）A.粒子带正电B.粒子在M点的加速度大于在N点的加速度C.粒子在M点的电势能大于在N点的电势能D.粒子在M点的动能大于在N点的动能6.如图所示，在匀强电场中有A、B两点，将一电量为q的正电荷从A点移到B点，第一次沿直线AB移动该电荷，电场力做功W₁；第二次沿路径ACB移动该电荷，电场力做功W₂；第三次沿曲线ADB移动该电荷，电场力做功W₃，则（）A.W₁>W₂>W₃B.W₁<W₂<W₃C.W₁=W₂=W₃D.W₁=W₂<W₃7.如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离。用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定（）A.φa>φb>φcB.Ea>Eb>EcC.φa-φb=φb-φcD.Ea=Eb=Ec8.如图所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N。今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落（P、M、N在同一竖直线上），空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回。若保持两极板间的电压不变，则（）A.把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回B.把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落C.把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回D.把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落第II卷（非选择题共60分）9.（10分）答题要求：请简要阐述电场强度和电势的概念，并说明它们之间的联系与区别。10.（12分）材料：如图所示，平行板电容器两极板间有匀强电场，场强大小为E，方向竖直向下，两极板间距离为d，极板长度为L。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以初速度v₀垂直于电场方向从两极板的正中间射入电场，不计粒子重力。问题：求粒子离开电场时的侧向位移y和偏转角θ。11.（14分）材料：如图所示，在真空中有一对平行金属板，板间距离为d，电压为U，电子以初速度v₀垂直于电场方向从负极板边缘射入电场，最后从正极板边缘射出。已知电子电荷量为e，质量为m。问题：（1）求电子在电场中运动的时间t；（2）求电子离开电场时的速度大小v。12.（12分）材料：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。已知电场强度E=2.0×10³N/C。问题：求A、C两点间的电势差UAC。13.（12分）材料：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，Ep表示正电荷在P点的电势能。若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（）A.U变小，E不变B.E变大，Ep不变C.U变小，Ep不变D.U不变，Ep不变问题：请分析以上选项的正确性，并说明理由。答案：1.CD2.B3.A4.B5.C6.C7.A8.AC9.电场强度是描述电场力的性质的物理量，定义为放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值，E=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。联系：沿电场强度方向电势逐渐降低，电场强度大小等于电势随空间变化率的负值。区别：电场强度是矢量，有大小和方向；电势是标量，只有大小。10.粒子在电场中做类平抛运动。侧向位移y=1/2×(qE/m)×(L/v₀)²。偏转角θ满足tanθ=(qEL)/(mv₀²)。11.（1）电子在电场中运动时间t=d/v₀。（2）电子在电场中沿电场方向的加速度a=eU/(md)，离开电场时沿电场方向的速度vy=at=eU/(mv₀)，则离开电场时的速度大小v=√(v₀²+(eU/mv₀)²)。12.UAB=EdAB=2.0×10³×0.05=100V，BC沿电场方向的投影长度l=BCcos60°=0.06m，UBC=El=2.0×10³×0.06=120V，UAC=UAB+UBC=220V。13.电容器充电后与电源断开，电荷量Q不变。根据C