2025年大学物理学（电磁学实验）试题及答案

2025年大学物理学（电磁学实验）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）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.在研究电磁感应现象时，关于感应电流的方向与哪些因素有关的实验中，以下说法正确的是（）A.只与磁场方向有关B.只与导体切割磁感线的方向有关C.与磁场方向和导体切割磁感线的方向都有关D.与磁场方向和导体切割磁感线的方向都无关答案：C2.一个闭合线圈放在变化的磁场中，线圈产生的感应电动势为E。若仅将线圈匝数增加为原来的2倍，则线圈产生的感应电动势变为（）A.2EB.E/2C.4ED.E/4答案：A3.下列关于自感现象的说法中，正确的是（）A.自感现象是由导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象B.线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反C.线圈中产生自感电动势较大的，其自感系数一定较大D.加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要小答案：A4.如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环里产生的感应电流的方向（）A.从A到BB.从B到AC.先从A到B，后从B到AD.先从B到A，后从A到B答案：B5.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，当线圈平面通过中性面时（）A.线圈中的感应电动势最大B.穿过线圈的磁通量最大C.线圈中的感应电流最大D.线圈平面与磁感线平行答案：B6.交流发电机在工作时的电动势为e=Emsinωt，若将其电枢的转速提高1倍，其他条件不变，则其电动势变为（）A.Emsin(ωt/2)B.2Emsin(ωt/2)C.Emsin2ωtD.2Emsin2ωt答案：D7.理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法中正确的是（）A.穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1B.穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C.原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1D.正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为10∶1答案：B8.远距离输电中，当输送的电功率为P，输送电压为U时，输电线上损失的电功率为ΔP，若输送的电功率增加为4P，而输电线中损失的电功率减为ΔP/4。（输电线电阻不变）那么，输电电压应增为（）A.32UB.16UC.8UD.4U答案：C9.如图所示，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是（）A.PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向B.PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向C.PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向D.PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向答案：D10.如图所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的。V1和V2为理想电压表，读数分别为U1和U2；A1、A2和A3为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3。现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是（）A.U2变小、I3变小B.U2不变、I3变大C.I1变小、I2变小D.I1变大、I2变大答案：AC第II卷（非选择题，共70分）二、填空题（共20分）11.（4分）在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体相当于______，闭合回路中产生的感应电流方向总是使它所产生的磁场去______引起感应电流的磁通量的变化。答案：电源；阻碍12.（4分）一个匝数为n、面积为S的闭合线圈置于水平面上，若线圈内的磁感应强度在时间t内由竖直向下从B1均匀增加到B2，则线圈中产生的感应电动势大小为______。答案：nS(B2-B1)/t13.（4分）自感系数L与线圈的______、______、______以及是否有铁芯有关。答案：形状；匝数；横截面积14.（4分）一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电流的图象如图所示，则该交变电流的频率是______Hz，有效值是______A。答案：50；1015.（4分）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220V60W”灯泡一只，且灯泡正常发光。则原线圈中电流表的示数为______A。答案：0.015三、实验题（共15分）16.（5分）在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，实验器材有：条形磁铁、电流表、线圈、导线等。（1）实验中，通过观察______来判断感应电流的方向。（2）若保持磁铁的N极向下插入线圈的过程中，电流表指针向右偏，那么当磁铁的S极向下插入线圈时，电流表指针向______偏。答案：（1）电流表指针的偏转方向（2）左17.（10分）某同学利用如图甲所示的电路测定一个阻值约为10Ω的电阻Rx的阻值。（1）请根据图甲的电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连接完整。（2）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于______端（选填“a”或“b”）。（3）闭合开关S，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.20V和0.20A，则电阻Rx的测量值为______Ω。（4）该同学考虑到电压表内阻对测量结果的影响，设计了如图丙所示的电路图，电源电动势为E，内阻忽略不计，定值电阻R0已知，电压表内阻为RV。请写出用此电路测量电阻Rx阻值的表达式Rx=______。答案：（1）略（2）a（3）11（4）(R0U2-U1U2)/U1四、解答题（共20分）18.（10分）如图所示，边长为L的正方形导线框abcd，其电阻为R，以速度v匀速通过宽度为L的匀强磁场区域。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B。求：（1）导线框进入磁场过程中产生的感应电动势大小；（2）导线框通过磁场区域的过程中，整个回路产生的热量。答案：（1）E=BLv（2）Q=2B²L³v/R19.（10分）如图所示，理想变压器原线圈接在电压为U=220V的交流电源上，副线圈接有两个电阻R1=10Ω和R2=20Ω，已知原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1，求：（1）副线圈两端的电压U2；（2）电阻R1消耗的功率P1。答案：（1）U2=110V（2）P1=1210W五、论述题（共15分）20.材料：在电力输送过程中，远距离输电会有电能损失。为了减少电能损失，人们采用了高压输电的方式。问题：请论述高压输电是如何减少电能损失的，并说明在实际应用中还需要考虑哪些因素来进一步优化输电效率。答案：根据P=UI，当输送功率P一定时，提高输电电压U，可以减小输电电流I。根据焦耳定律