2025年高职物理（电磁学基础）试题及答案

2025年高职物理（电磁学基础）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。1.关于电场强度，下列说法正确的是（）A.由E=F/q可知，电场强度E跟试探电荷受到的静电力F成正比，跟试探电荷的电荷量q成反比B.由E=kQ/r²可知，在离点电荷Q很近的地方，r趋近于零，电场强度E趋近于无穷大C.电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向与正试探电荷在该点所受的静电力方向相同D.电场中某点的电场强度的大小和方向与试探电荷无关2.如图所示，A、B是两个电荷量都是Q的正点电荷，O是它们连线的中点，P是连线中垂线上的一点。若OP间距离为x，x远大于A、B间距离。则P点的电场强度大小E与x的关系图象是（）3.一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则（）A.粒子带正电B.粒子加速度逐渐减小C.A点的电场强度小于B点的电场强度D.粒子的速度不断减小4.如图所示，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是（）A.A点电势大于B点电势B.A、B两点的电场强度相等C.q1的电荷量小于q2的电荷量D.q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能5.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6.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2=2∶1，原线圈接正弦交变电源，副线圈接有R=55Ω的负载电阻。已知a、b两端电压u=220√2sin100πt（V），则（）A.副线圈中电流的频率为100HzB.副线圈中电流的有效值为2AC.变压器的输入功率为220WD.原线圈中的电流有效值为0.5A7.如图所示，两根平行金属导轨MN、PQ固定在水平面上，导轨间距为L，左端接有阻值为R的电阻，导轨电阻不计。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直于导轨放置，且与导轨接触良好。现使金属棒ab在水平恒力F作用下由静止开始向右运动，则（）A.金属棒ab一直做匀加速直线运动B.金属棒ab先做加速度减小的加速运动，后做匀速直线运动C.金属棒ab达到的最大速度为(F-B²L²v/R+r)R/B²L²D.金属棒ab达到最大速度后，撤去外力F，金属棒ab将做匀减速直线运动8.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.运动轨迹的半径相同B.运动的时间相同C.重新回到边界时速度大小和方向相同D.重新回到边界的位置与O点的距离相等第II卷（非选择题，共60分）9.（10分）答题要求：按题目要求作答，解答应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。如图所示，在真空中有两个带正电的点电荷，电荷量分别为Q和4Q，它们固定在相距为L的A、B两点。求：（1）在A、B连线上电场强度为零的点到A点的距离；（2）在A、B连线的延长线上电场强度为零的点到B点的距离。10.（12分）答题要求：按题目要求作答，解答应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。如图所示，水平放置的平行板电容器，极板长L=0.2m，板间距离d=0.1m，电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，电阻R=4Ω。闭合开关S，待电路稳定后，一带电荷量q=-3×10⁻⁴C、质量m=6×10⁻⁴kg的粒子以速度v0=4m/s从两板中间沿与板平行的方向射入，恰好从极板边缘射出。不计粒子重力，求：（1）粒子射出时的速度大小；（2）电容器的电容C。11.（12分）答题要求：按题目要求作答，解答应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。如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220√2sin100πt（V）的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1，电流表、电压表均为理想电表。求：（1）电流表的示数；（2）变压器的输入功率。12.（13分）材料：如图所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在倾角为θ的斜面上，导轨间距为L，电阻不计。导轨所在空间存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B。两根质量均为m、电阻均为R的金属棒a、b垂直于导轨放置，且与导轨接触良好。开始时两金属棒均静止在导轨上，现给金属棒a一个沿导轨向上的初速度v0，金属棒a沿导轨向上运动，金属棒b在安培力作用下也开始运动。已知两金属棒与导轨间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g。答题要求：根据上述材料，按题目要求作答，解答应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）分析金属棒a、b的运动情况，并说明理由；（2）求金属棒a、b最终的速度大小。13.（13分）材料：如图所示，在xOy平面内，有一以原点O为圆心、半径为R的圆形区域，该区域内存在垂直于xOy平面的匀强磁场。在y轴上的P点有一粒子发射源，能沿x轴正方向发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子的初速度大小为v0。已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径也为R，不计粒子重力。答题要求：根据上述材料，按题目要求作答，解答应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）求磁场的磁感应强度大小；（2）若粒子在磁场中运动一段时间后，从磁场边界上的Q点离开磁场，已知Q点的坐标为（R，R），求粒子在磁场中运动的时间；（3）若磁场的磁感应强度大小变为原来的2倍，粒子仍从P点沿x轴正方向发射，求粒子在磁场中运动的时间。答案：1.CD2.A3.C4.C5.B6.BCD7.BC8.ACD9.（1）设所求点到A点的距离为x，则kQ/x²=k4Q/(L-x)²，解得x=L/3。（2）设所求点到B点的距离为y，则k4Q/y²=kQ/(y+L)²，解得y=L。10.（1）粒子在电场中做类平抛运动，水平方向L=v0t，竖直方向vy=at，a=qU/md，U=IR，I=E/(R+r)，解得vy=3m/s，v=5m/s。（2）C=Q/U，Q=It，解得C=1×10⁻⁶F。11.（1）副线圈电压U2=U1n2/n1=110V，副线圈电流I2=U2/R=2A，原线圈电流I1=I2n2/n1=1A。（2）变压器输入功率P=U1I1=220W。12.（1）金属棒a向上运动，速度减小，加速度减小，最终做匀速运动；金属棒b在安培力作用下向上运动，速度增大，加速度减小，最终做匀速运动。理由：金属棒a切割磁感线产生感应电动势，回路中有感应电流，两金属棒受安培力作用。（2）最终两棒匀速，对a有F安=mgsinθ+μmg，对b有F安=mgsinθ-μmg，根据E=BLv，I=E/2R，F安=BIL，解