安徽公安职业学院《电磁学》2024 - 2025 学年第一学期期末试卷

第1页学院：专业班级：姓名：学院：专业班级：姓名：学号：装订线内不要答题学院/专业：__________姓名：__________学号：__________注意事项：1、本试卷满分100分。2、考试时间120分钟。题号一二三四五六七得分得分评阅人一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.关于电场强度和电势，下列说法正确的是（）A.由公式E=F/q可知，E与F成正比，与q成反比B.由公式U=Ed可知，匀强电场中E恒定，U与d成正比C.电场强度为零的地方，电势一定为零D.电势为零的地方，电场强度一定为零2.一个带正电的质点，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.3.0×10⁴VB.1.0×10⁴VC.4.0×10⁴VD.7.0×10⁴V3.如图所示，A、B为两个等量同种点电荷，a、O、b在点电荷A．B的连线上，c、O、d在连线的中垂线上，Oa=Ob=Oc=Od，则（）A.a、b两点的场强相同B.a、b两点的电势相同C.c、d两点的场强相同D.c、d两点的电势相同4.如图所示，在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中，用一绝缘丝线系一带电小球，小球的质量为m、电荷量为q，为了保证当丝线与竖直方向的夹角为θ时，小球处于平衡状态，则匀强电场的电场强度大小不可能为（）A.mgtanθ/qB.mgsinθ/qC.mgcosθ/qD.mg/q5.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（）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，极板带电量将增大6.如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，c带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k。若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为（）A.kq/l²B.kq/√3l²C.2kq/l²D.2kq/√3l²7.如图所示，一带电粒子从平行带电金属板左侧中点垂直于电场线以速度v₀射入电场中，恰好能从右侧极板边缘穿出电场。若粒子初速度变为2v₀，不计重力，则粒子（）A.穿出电场时的动能变为原来的2倍B.穿出电场时的电势能变为原来的1/2C.穿出电场时的时间变为原来的1/2D.穿出电场时的侧向位移变为原来的1/28.如图所示，一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM=MN。P点在y轴右侧，MP⊥ON。则（）A.M点的电势比P点的电势高B.将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功C.M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D.在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动9.如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左右两端点等高，分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放。M、N为轨道的最低点，则下列说法中正确的是（）A.两个小球到达轨道最低点的速度vM＞vNB.两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力FM＞FNC.小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间D.在磁场中小球能到达轨道的另一端最高处，在电场中小球不能到达轨道的另一端最高处10.如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒。K闭合时，该微粒恰好能保持静止。在①保持K闭合；②充电后将K断开；两种情况下，各用什么方法能使该带电微粒向上运动打到上极板（）A.①上移上极板M；②上移上极板MB.①上移下极板N；②上移下极板NC.①上移上极板M；②下移上极板MD.①上移下极板N；②下移上极板M二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题有多个正确答案，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分，请将正确答案填在括号内）1.如图所示，平行板电容器与电池相连，现将电容器两板间的距离增大，则（）A.电容变大B.电容变小C.两极板间电压不变D.两极板间电压变大2.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知（）A.带电粒子在P点时的加速度大于在Q点时的加速度B.带电粒子在P点时的电势能大于在Q点时的电势能C.带电粒子在P点时的动能大于在Q点时的动能D.电场中a点的电势低于b点的电势3.如图所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为L，板间距离为d，在板右端L处有一竖直放置的光屏M，一带电荷量为q，质量为m的质点从两板中央射入板间，最后垂直打在M屏上，则下列结论正确的是（）A.板间电场强度大小为mg/qB.板间电场强度大小为2mg/qC.质点在板间的运动时间跟它从板的右端运动到光屏的时间相等D.质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间4.如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放。下列判断正确的是（）A.当小球运动的弧长为圆周长的1/4时，洛伦兹力最大B.当小球运动的弧长为圆周长的1/2时，洛伦兹力最大C.小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大D.小球从b点到c点，电势能增大，动能先增大后减小5.如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角（0＜θ＜π）以速率v发射一个带正电的粒子（重力不计）。则下列说法正确的是（）A.若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短B.若v一定，θ越大，则粒子在离开磁场的位置距O点越远C.若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大D.若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的正误，正确的打“√”，错误的打“×”）1.电场强度为零的地方，电势一定为零。（）2.沿着电场线方向电势逐渐降低。（）3.电容器所带电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和。（）4.带电粒子在电场中一定受电场力作用，在磁场中一定受磁场力作用。（）5.电场线是真实存在的曲线。（）6.电势差与电势一样，是相对量，都与零电势点的选取有关。（）7.平行板电容器充电后与电源断开，仅增大两板间的距离，则电容器所带电荷量不变。（）8.带电粒子在匀强电场中只受电场力作用时，一定做匀变速直线运动。（）9.电场力做功与路径有关。（）10.磁感应强度的方向就是小磁针N极受力的方向。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述电场强度和电势的概念，并说明它们之间的关系。2.分析平行板电容器的电容与哪些因素有关。3.说明带电粒子在电场和磁场中运动的特点及相关规律。五、计算题（总共2题，每题15分，请写出必要的解题步骤和答案）1.如图所示，一平行板电容器两极板A、B间的距离d=0.05m，两极板分别与电压恒为U=15V的电源两极相连，极板长L=0.2m。现有一质量m=1×10⁻¹⁴kg、电荷量q=1×10⁻¹⁰C的带正电粒子，以速度v₀=4×10³m/s沿平行于极板方向从两极板的正中间射入，不计粒子重力。求：（1）粒子射出电场时的侧向位移y；（2）粒子射出电场时的速度大小v。2.如图所示，在直角坐标系xOy平面的第Ⅱ象限内有半径为R的圆O₁分别与x轴、y轴相切于C