2025年高职物理学（电磁学基础）试题及答案

2025年高职物理学（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：本大题共10小题，每小题4分，共40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，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.电场中某点的电场强度E的方向与试探电荷在该点所受静电力F的方向一致C.电场中某点的电场强度E的大小和方向与试探电荷有无及电荷量的多少无关D.公式E=kQ/r²对任何静电场都适用答案：C2.一个带正电的质点，电荷量q=2.0×10⁻⁹C，在静电场中由a点移动到b点。在这过程中，除电场力外，其他力做的功为6.0×10⁻⁵J，质点的动能增加了8.0×10⁻⁵J，则a、b两点间的电势差Uab为（）A.1.0×10⁴VB.-1.0×10⁴VC.4.0×10⁴VD.-7.0×10⁴V答案：A3.如图所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N。今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落（P、M、N在同一竖直线上），空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回。若保持两极板间的电压不变，则（）A.把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回B.把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落C.把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回D.把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落答案：AC4.如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离。用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定（）A.φa＞φb＞φcB.Ea＞Eb＞EcC.φa-φb=φb-φcD.Ea=Eb=Ec答案：A5.如图所示，在真空中，匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面向里。三个油滴a、b、c带有等量同种电荷，其中a静止，b向右匀速运动，c向左匀速运动。比较它们的重力Ga、Gb、Gc的大小关系，正确的是（）A.Ga最大B.Gb最大C.Gc最大D.Ga=Gb=Gc答案：A6.如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是（）A.3v/2aB，正电荷B.v/2aB，正电荷C.3v/2aB，负电荷D.v/2aB，负电荷答案：C7.如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ。整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中。金属杆ab垂直导轨放置，当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab刚好静止。则（）A.磁场方向竖直向上B.磁场方向竖直向下C.金属杆ab受平行导轨向上的安培力D.金属杆ab受水平向左的安培力答案：A8.如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ。在这个过程中，线圈中的感应电流（）A.沿abcd流动B.沿dcba流动C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动答案：A9.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（）A.电流表的示数为3/11AB.电源输出功率为1200WC.电流表的示数为3/110AD.原线圈端电压为11V答案：C10.如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是（）A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大D.若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大答案：D第II卷（非选择题共60分）11.（10分）答题要求：本题共1小题，共10分。请写出必要的文字说明、推理过程和计算步骤。如图所示，在匀强电场中，有A、B、C三点，AB=5cm，BC=12cm，其中AB沿电场方向，BC和电场方向成60°角。一个电荷量q=-2×10⁻⁶C的电荷从A移到B电场力做功W1=1.2×10⁻⁵J。求：（1）匀强电场的电场强度E的大小；（2）电荷从B移到C，电场力做的功W2。12.（12分）答题要求：本题共1小题，共12分。请写出必要的文字说明、推理过程和计算步骤。如图所示，边长为L的正方形导线框abcd，其电阻为R，质量为m，由高度为h处自由下落（h＞L），其下边ab进入匀强磁场区域后，线圈开始做减速运动，直到其上边cd刚刚穿出磁场时，速度减为ab边刚进入磁场时速度的一半，磁场的宽度也为L。求：（1）线框ab边刚进入磁场时的速度大小；（2）磁场的磁感应强度B的大小。13.（14分）答题要求：本题共1小题，共14分。请写出必要的文字说明、推理过程和计算步骤。如图所示，空间存在着方向竖直向下的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，电场强度E=20N/C，磁感应强度B=0.1T。在该区域中，有一个质量m=2×10⁻⁶kg、电荷量q=2×10⁻⁵C的带正电小球，以初速度v0=20m/s水平向右做直线运动。求：（1）小球运动的轨迹；（2）小球运动的速度大小随时间变化的关系。14.（12分）材料：如图所示，理想变压器原线圈接在电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈接有两个灯泡L1和L2，L1的额定功率为P，L2的额定功率为2P，它们均正常发光。已知原、副线圈的匝数之比为n1∶n2=2∶1，电流表A为理想电表。答题要求：本题共1小题，共12分。请根据上述材料回答问题。请写出必要的文字说明、推理过程和计算步骤。（1）求通过电流表A的电流I1；（2）求原线圈的输入功率P入。15.（12分）材料：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。磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上。长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的电阻为R。两金属导轨的上端连接阻值为R的电阻。现使金属棒ab由静止开始下滑。答题要求：本题共1小题，共12分。请根据上述材料回答问题。请写出必要的文字说明、推理过程和计算步骤。（1）求金属棒ab下滑的最大速度vm；（2）当金属棒ab下滑速度为v时，求此时金属棒ab两端的电压Uab。答案：11.（1）根据W=qU，可得UAB=W1/q=1.2×10⁻⁵/(-2×10⁻⁶)=-6V。又因为UAB=EdAB，所以E=UAB/dAB=6/(5×10⁻²)=120V/m。（2）UBC=E·BC·cos60°=120×12×10⁻²×1/2=7.2V。则W2=qUBC=-2×10⁻⁶×7.2=-1.44×10⁻⁵J。12.（1）设ab边刚进入磁场时速度为v1，根据动能定理，mg·2h-mgL-Q=1/2m(v1/2)²-1/2mv1²。又因为Q=I²Rt，I=E感/R，E感=BLv1，联立可得v1=√(8gh/3)。（2）根据牛顿第二定律，mg-BIL=ma，I=BLv1/R，a=(v1²-(v1/2)²)/(2L)，联立可得B=√(3mgR/2L²v1)=√(3mgR/2L²×√(8gh/3))。13.（1）因为小球做直线运动，所以重力、电场力和洛伦兹力的合力为零，即mg=qE，qBv=qE，可得v=E/B=200m/s，轨迹为直线。（2）设小球运动的速度大小随时间变化的关系为v=v0+at，根据牛顿第二定律，qE-mg=ma，可得a=0，所以v=200m/s保持不变。14.（1）因为L1、L2正常发光，P1=U2²/R1=P，P2=U2²/R2=2P，可得R1=U2²/P，R2=U2²/2P。又因为n1∶n2=2∶1，所以U1=2U2。根据P=UI，可得I2=P2/U2=2P/U2，I1=n2I2/n1=P/U2。则通过电