2025年大学电工（电磁场理论）试题及答案

2025年大学电工（电磁场理论）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30分）答题要求：本卷共10小题，每小题3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，电势也一定为零B.电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同C.电势降低的方向，一定是电场强度的方向D.电场强度的方向总是跟等势面垂直2.真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F。如果保持它们之间的距离不变，将其中一个点电荷的电荷量增大为原来的2倍，则它们之间的静电力变为（）A.2FB.4FC.F/2D.F/43.一个带正电的粒子，在电场中只受电场力作用，从A点运动到B点，其速度随时间变化的图像如图所示。则（）A.A点的电场强度比B点的电场强度大B.A点的电势比B点的电势高C.粒子在A点的电势能比在B点的电势能大D.粒子从A点运动到B点的过程中，电场力做负功4.下列关于磁场的说法正确的是（）A.磁场是由磁感线组成的B.磁场对放入其中的通电导线一定有力的作用C.地磁场的北极在地理的南极附近D.用小磁针可以判断磁场中某点的磁场方向5.如图所示，一个闭合线圈放在匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直。当线圈中通有如图所示方向的电流时，线圈所受安培力的方向（）A.向上B.向下C.向左D.向右6.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.闭合电路的一部分导体在磁场中运动，就会产生感应电流C.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，就会产生感应电流D.感应电流的方向只与磁场方向有关7.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接电阻R。下列说法正确的是（）A.原、副线圈电流之比I1∶I2=2∶1B.原、副线圈电压之比U1∶U2=2∶1C.原线圈输入功率与副线圈输出功率之比P1∶P2=2∶1D.原线圈输入电压与副线圈输出电压之比U1∶U2=1∶28.关于电磁波，下列说法正确的是（）A.电磁波在真空中的传播速度与光速相同B.电磁波只能在真空中传播C.电磁波是纵波D.电磁波不能产生干涉和衍射现象9.如图所示，一带电粒子以某一速度垂直进入匀强磁场中，在磁场中做匀速圆周运动。若粒子的电荷量增大为原来的2倍，质量增大为原来的4倍，磁场的磁感应强度增大为原来的2倍，则粒子做匀速圆周运动的（）A.半径不变B.半径增大为原来的2倍C.周期不变D.周期增大为原来的2倍10.关于电场线和磁感线，下列说法正确的是（）A.电场线和磁感线都是真实存在的B.电场线和磁感线都不能相交C.电场线和磁感线的疏密都表示场的强弱D.沿电场线和磁感线的方向，场强和磁感应强度都逐渐减小第II卷（非选择题，共70分）（总共4题，每题5分，答题要求）11.简述静电场中高斯定理的内容，并说明其物理意义。（总共3题，每题10分，答题要求）12.如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在水平面上，导轨间距为L，电阻不计。导轨左端接有阻值为R的电阻。质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直放置在导轨上，整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现给金属棒ab一个水平向右的初速度v0，求：（1）金属棒ab在磁场中运动时的加速度大小；（2）金属棒ab运动的最大速度。（总共2题，每题15分，答题要求）13.如图所示，一矩形线圈abcd放在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直。线圈匝数为n，边长分别为L1和L2，电阻为R。现使线圈以角速度ω绕OO′轴匀速转动，从图示位置开始计时。求：（1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式；（2）线圈从图示位置转过90°的过程中，通过线圈某一截面的电荷量。（总共2题，每题20分，答题要求）14.材料：在一个真空环境中，有两个点电荷Q1=+2×10^-6C和Q2=-3×10^-6C，它们之间的距离r=0.1m。已知静电力常量k=9×10^9N·m²/C²。求：（1）这两个点电荷之间的静电力大小；（2）若在它们连线的中点放入一个电荷量q=1×10^-6C的点电荷，该点电荷所受的静电力大小和方向。15.材料：如图所示，一个匝数为n=100的矩形线圈abcd，边长ab=0.2m，bc=0.1m，电阻R=10Ω。线圈在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动，角速度ω=100πrad/s。求：（1）线圈中感应电动势的最大值；（2）从图示位置开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；（3）线圈转动过程中产生的电功率。答案：1.D2.A3.C4.CD5.B6.C7.B8.A9.A10.BC11.高斯定理内容：在真空中的静电场中，通过任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面内电荷量的代数和除以真空电容率。物理意义：反映了静电场是有源场，电场线起始于正电荷，终止于负电荷。12.（1）根据牛顿第二定律和安培力公式可得加速度大小为B²L²v0/(m(R+r))；（2）当安培力与外力平衡时速度最大，最大速度为m(R+r)v0/B²L²13.（1）感应电动势瞬时值表达式为e=nBL1L2ωsinωt；（2）电荷量为nBL1L