2025 年高职电磁学技术（电磁学应用）试题及答案

2025年高职电磁学技术（电磁学应用）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，请将正确答案填入括号内）1.关于电磁感应现象，下列说法正确的是（）A.只要导体在磁场中运动，就会产生感应电流B.闭合电路在磁场中运动，就会产生感应电流C.只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，就会产生感应电流D.只要导体做切割磁感线运动，就会产生感应电流2.一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电流的电动势为\(e=E_{m}\sin\omegat\)，若将线圈的转速加倍，其他条件不变，则产生的交变电流的电动势为（）A.\(e=2E_{m}\sin2\omegat\)B.\(e=2E_{m}\sin\omegat\)C.\(e=E_{m}\sin2\omegat\)D.\(e=E_{m}\sin\omegat\)3.理想变压器原、副线圈匝数比为\(10:1\)，当原线圈接在\(220V\)的交流电源上时，副线圈的输出电压为（）A.\(22V\)B.\(2200V\)C.\(220V\)D.\(220\sqrt{2}V\)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\(t=0\)时刻，线圈平面与中性面垂直B.在\(t=0.01s\)时刻，穿过线圈的磁通量最大C.在\(t=0.02s\)时刻，线圈中的感应电动势最大D.该交变电流的频率为\(50Hz\)5.远距离输电时，在输送的电功率和输电线电阻一定的条件下，输电线上损失的电功率（）A.与输电电压成正比B.与输电电压成反比C.与输电电压的平方成正比D.与输电电压的平方成反比6.如图所示，有一闭合的金属环，在下落过程中穿过一个有界的匀强磁场区域，已知磁场方向垂直纸面向外，则环在进入磁场和穿出磁场的过程中，环中感应电流的方向分别为（）A.进入磁场时顺时针，穿出磁场时逆时针B.进入磁场时逆时针，穿出磁场时顺时针C.进入磁场和穿出磁场时均为顺时针D.进入磁场和穿出磁场时均为逆时针7.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闭合瞬间，A、B两灯同时亮，以后A灯熄灭，B灯变亮B.当开关S闭合瞬间，B灯亮，A灯不亮C.当开关S断开瞬间，A、B两灯同时熄灭D.当开关S断开瞬间，B灯立即熄灭，A灯突然亮一下再熄灭8.如图所示，一水平放置的平行板电容器充电后与电源断开，一带电粒子以速度\(v_{0}\)从A点沿平行于板面的方向射入电场，粒子从B点射出电场，若将电容器的下极板向上平移一小段距离，则下列说法正确的是（）A.粒子仍从B点射出电场B.粒子将打在B点下方C.粒子将打在B点上方D.粒子在电场中的运动时间不变9.如图所示，一个带正电的粒子以速度\(v\)沿垂直于电场方向射入匀强电场，粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示，电场方向水平向右，则下列说法正确的是（）A.粒子在电场中做匀变速曲线运动B.粒子在电场中运动的过程中，电势能逐渐增大C.粒子在电场中运动的过程中，动能逐渐减小D.粒子在电场中运动的过程中，加速度逐渐减小10.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\(F_{1}\)，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.\(2F_{1}-F_{2}\)二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有多个正确答案，请将正确答案填入括号内，少选得2分，选错不得分）1.关于电场和磁场，下列说法正确的是（）A.电场强度的方向与电场力的方向相同B.磁感应强度的方向与安培力的方向相同C.电场强度的方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同D.磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同2.如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，产生的交变电流的电动势为\(e=E_{m}\sin\omegat\)，则（）A.当\(t=0\)时，线圈平面与中性面垂直B.当\(t=0\)时，穿过线圈的磁通量最大C.当\(t=\frac{T}{4}\)时（\(T\)为周期），线圈中的感应电动势最大D.当\(t=\frac{T}{4}\)时，线圈中的感应电流为零3.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为\(n_{1}:n_{2}=2:1\)，原线圈接在\(u=220\sqrt{2}\sin100\pitV\)的交流电源上，副线圈接有\(R=55\Omega\)的负载电阻，下列说法正确的是（）A.副线圈中电流的频率为\(50Hz\)B.副线圈两端的电压为\(110V\)C.原线圈中的电流为\(1A\)D.变压器的输入功率为\(220W\)4.如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细线悬挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中经过一有界匀强磁场区域，磁场方向垂直于圆环平面，不计空气阻力，则（）A.圆环进入磁场和穿出磁场时，感应电流的方向相同B.圆环进入磁场和穿出磁场时，所受安培力的方向相同C.圆环进入磁场和穿出磁场时，机械能都减小D.圆环最终会静止在平衡位置5.如图所示，一平行板电容器与电源相连，下极板接地，一带电粒子仅在电场力作用下从A点运动到B点，在此过程中（）A.粒子的动能一定增加B.粒子的电势能一定减少C.粒子的加速度一定增大D.粒子的运动轨迹一定是直线三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”）1.电场线是真实存在的曲线。（）2.磁感线是闭合曲线，而电场线不是闭合曲线。（）3.只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生。（）4.交变电流的有效值就是其最大值的一半。（）5.理想变压器可以改变交变电流的电压、电流和频率。（）6.输电线上损失的电功率\(P_{损}=I^{2}R\)，其中\(I\)为输电电流，\(R\)为输电线电阻。（）7.自感现象中，感应电流的方向总是与原电流的方向相反。（）8.带电粒子在电场中一定做匀变速运动。（）9.带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力的作用。（）10.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述电磁感应现象的应用及原理2.说明变压器的工作原理及能量转化情况3.分析远距离输电中提高输电效率的方法五、计算题（总共2题，每题15分，请写出必要的文字说明、公式和计算过程）1.如图所示，一矩形线圈abcd在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向垂直于线圈平面。已知线圈匝数\(n=100\)，边长\(ab=0.2m\)，\(bc=0.1m\)，角速度\(\omega=100\pirad/s\)，磁感应强度\(B=0.5T\)。求：（1）线圈中产生的交变电流的电动势的最大值\(E_{m}\)；（2）当\(t=\frac{1}{300}s\)时，线圈中的感应电动势\(e\)。2.如图所示，理想变压器原线圈接在\(u=220\sqrt{2}\sin100\pitV\)的交流电源上，副线圈接有\(R=22\Omega\)的负载电阻，原、副线圈匝数比\(n_{1}:n_{2}=2:1\)。求：（1）副线圈两端的电压\(U_{2}\)；（2）原线圈中的电流\(I_{1}\)；（3）变压器的输入功率\(P_{1}\)。答案：一、选择题1.C2.A3.A4.D5.D6.B7.D8.B9.A10.C二、多项选择题1.CD2.BC3.ABD4.AC5.AB三、判断题1.×2.√3.×4.×5.×6.√7.×8.×9.×10.√四、简答题1.电磁感应现象应用广泛，如发电机利用电磁感应将机械能转化为电能。原理是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。例如，水电站的水轮机带动发电机的线圈转动，切割磁感线产生感应电动势，进而输出电能。2.变压器工作原理是电磁感应。原线圈中通交变电流，产生变化的磁场，穿过副线圈的磁通量变化，副线圈中产生感应电动势。能量转化情况是电能通过磁场从原线圈传递到副线圈，理想变压器无能量损失，输入功率等于输出功率。3.提高输电效率方法：一是减小输电线电阻，采用电阻率小的材料；二是提高输电电压，根据\(P=UI\)和\(P_{损}=I^{2}R\)，在输送功率一定时，提高电压可减小电流，从而减小输电线上损失的电功率。五、计算题1.（1）\(E_{m}=nBS\omega=100×0.5×0.2×0.1×100\pi=100\piV\)。（2）\(e=E_{m}\sin\omegat=100\pi\sin(100\pi×\frac{1}{300})=50\piV\)。2.