2025年高职物理学（电磁学）试题及答案

2025年高职物理学（电磁学）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.关于电场强度和电势，下列说法正确的是（）A.由公式E=F/q可知，E与F成正比，与q成反比B.由公式U=Ed可知，匀强电场中E恒定，沿电场线方向电势逐渐降低C.电场强度为零的地方，电势一定为零D.电势为零的地方，电场强度一定为零答案：B2.一个带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C点运动到D点，其v-t图象如图所示，则下列说法正确的是（）A.A点的电场强度一定小于B点的电场强度B.粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能C.CD间各点电场强度和电势都为零D.AB两点间的电势差大于CB两点间的电势差答案：B3.如图所示，两个等量异种点电荷分别固定于a、b两点，将一个带负电的试探电荷沿直线由a点移动到b点，在此过程中，下列说法正确的是（）A.电场力始终做正功B.电场力始终做负功C.电场力先做正功后做负功D.电场力先做负功后做正功答案：C4.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，极板带电量将增大答案：B5.如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正、负离子（不计重力），从O点以相同的速度先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正、负离子在磁场中（）A.运动时间相同B.运动轨迹的半径相同C.重新回到边界时速度的大小和方向相同D.重新回到边界的位置与O点的距离相等答案：BCD6.如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角为θ的斜面上，导轨电阻不计，间距为L。导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ，两区域的边界与斜面的交线为MN，Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下，Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B。在区域Ⅰ中，将质量为m1、电阻为R1的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑。然后，在区域Ⅱ中将质量为m2、电阻为R2的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑。cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，重力加速度为g，则（）A.ab受到的摩擦力为m1gsinθB.cd下滑的过程中，ab中的电流方向由b到aC.cd下滑的过程中，ab、cd受到安培力的合力大小为(m2-m1)gsinθD.cd下滑的最大速度为(m2-m1)g(R1+R2)sinθ/B²L²答案：ACD7.如图所示，在xOy平面内有磁感应强度大小为B的匀强磁场，其中x∈(0，2L)区域内磁场方向垂直xOy平面向里，x∈(2L，4L)区域内磁场方向垂直xOy平面向外。一带正电的粒子从原点O沿y轴正方向以速度v0射入磁场，已知粒子的质量为m，电荷量为q，不计粒子重力。则（）A.粒子在磁场中运动的周期为4πm/qBB.粒子在x∈(0，2L)区域内运动的时间为πm/qBC.粒子射出磁场时的位置到原点O的距离为2√2LD.粒子射出磁场时的位置到原点O的距离为4L答案：ABC8.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2=2∶1，原线圈接u=220√2sin100πt（V）的交变电流，副线圈接电阻为R的负载电阻。下列说法正确的是（）A.副线圈中电流的频率为50HzB.副线圈中电流的有效值为110AC.变压器的输入功率为R/2D.若负载电阻R增大，则原线圈中的电流增大答案：A第II卷（非选择题共60分）9.（10分）如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为L，导轨平面与水平面夹角为θ，导轨电阻不计。在导轨上端连接一个阻值为R的电阻，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。一质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直导轨放置，且与导轨接触良好。现使金属棒ab由静止开始下滑，求：（1）金属棒ab下滑的最大速度vm；（2）当金属棒ab下滑速度为v时，其加速度a的大小。10.（12分）如图所示，在水平桌面上固定着两根平行的光滑金属导轨MN、PQ，导轨电阻不计，导轨间距为L。导轨左端接有阻值为R的电阻，在两导轨间存在着宽度为d的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向下，磁感应强度大小为B。一质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直导轨放置在导轨上，金属棒与导轨接触良好。现使金属棒ab以初速度v0向右匀速穿过磁场区域，求：（1）金属棒ab进入磁场区域时，通过电阻R的电流大小和方向；（2）金属棒ab穿过磁场区域的过程中，电阻R上产生的热量。11.（12分）如图所示，在xOy平面内，有一边长为L=0.2m的正方形区域abcd，区域内存在垂直xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.5T。在t=0时刻，有一电荷量为q=2×10⁻⁶C、质量为m=2×10⁻⁸kg的带正电粒子，以速度v0=1×10⁴m/s从a点沿ab方向射入磁场。不计粒子重力。求：（1）粒子在磁场中运动的周期T；（2）粒子从c点离开磁场时的速度大小v；（3）粒子在磁场中运动的时间t。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，小球A固定在O点，小球B在水平拉力作用下静止在P点，OP间距离为r。已知静电力常量为k。12.（13分）求：（1）小球B受到的库仑力大小F；（2）水平拉力F的大小；（3）若将小球B从P点缓慢拉到Q点，OP=OQ=2r，拉力做的功W。材料：如图所示，一理想变压器原线圈接在电压为u=220√2sin100πt（V）的交流电源上。副线圈接有两个相同的灯泡L1、L2，灯泡的额定电压均为220V，额定功率均为P0=110W。原、副线圈匝数比为n1∶n2=2∶1。13.（13分）求：（1）通过灯泡L1的电流I1；（2）变压器的输入功率P；（3）若灯泡L1突然断路，求此时通过原线圈的电流I。9.（1）金属棒下滑过程中，当重力沿导轨向下的分力与安培力平衡时，速度最大。由平衡条件得mgsinθ=B²L²vm/(R+r)，解得vm=(mgsinθ(R+r))/B²L²。（2）当金属棒速度为v时，感应电动势E=BLv，感应电流I=BLv/(R+r)，安培力F安=BIL=B²L²v/(R+r)，由牛顿第二定律得mgsinθ-B²L²v/(R+r)=ma，解得a=gsinθ-B²L²v/(m(R+r))。10.（1）金属棒ab进入磁场区域时，感应电动势E=BLv0，感应电流I=BLv0/(R+r)，根据右手定则，电流方向为由b到a。（2）金属棒ab穿过磁场区域的过程中，根据能量守恒定律，电阻R上产生的热量Q=1/2mv0²。11.（1）粒子在磁场中运动的周期T=2πm/qB=2π×2×10⁻⁸/(2×10⁻⁶×0.5)=4π×10⁻²s。（2）粒子从a点沿ab方向射入磁场，经1/4周期从bc边离开磁场，再经1/4周期从cd边离开磁场，从c点离开磁场时的速度大小v=v0=1×10⁴m/s。（3）粒子在磁场中运动