广东外语外贸大学《电磁学》2024 - 2025 学年第一学期期末试卷

（第2页）制卷人签名：制卷日期制卷人签名：制卷日期：审核人签名：：审核日期：………………………………………………装……订……线…………………学院专业/班级学号姓名题号一二三四五六七八总分阅卷教师得分………………一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填入括号内）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，电场强度\(E\)与试探电荷所受电场力\(F\)成正比，与试探电荷的电荷量\(q\)成反比B.由公式\(U=Ed\)可知，在匀强电场中，沿电场线方向上两点间的电势差与两点间的距离成正比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粒子仅在电场力作用下从\(A\)点经\(B\)、\(C\)点运动到\(D\)点，其\(v-t\)图象如图所示，则下列说法正确的是（）A.\(A\)点的电场强度一定小于\(B\)点的电场强度B.粒子在\(A\)点的电势能一定大于在\(B\)点的电势能C.\(AB\)两点间的电势差大于\(BC\)两点间的电势差D.粒子从\(A\)点到\(D\)点，电场力先做正功后做负功3.如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电荷量很小）固定在\(P\)点。以\(E\)表示两极板间的电场强度，\(U\)表示电容器两极板间的电势差，\(\varphi\)表示\(P\)点的电势，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（）A.\(U\)变小，\(\varphi\)不变B.\(E\)变大，\(\varphi\)变大C.\(E\)不变，\(U\)变小D.\(U\)变小，\(\varphi\)变小4.如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为\(0.5T\)的匀强磁场，一质量为\(0.2kg\)且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速度放置一质量为\(0.1kg\)、电荷量\(q=+0.2C\)的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为\(0.5\)，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左、大小为\(0.6N\)的恒力，取\(g=10m/s²\)。则（）A.木板和滑块一直做加速度为\(2m/s²\)的匀加速运动B.滑块开始做加速度减小的加速运动，最后做速度为\(10m/s\)的匀速运动C.最终木板做加速度为\(2m/s²\)的匀加速运动，滑块做速度为\(10m/s\)的匀速运动D.最终木板做加速度为\(3m/s²\)的匀加速运动，滑块做速度为\(10m/s\)的匀速运动5.如图所示，在一水平向右的匀强电场中，一个带正电的粒子从\(O\)点射入电场，初速度方向与电场方向垂直，粒子恰能沿图中虚线从\(a\)运动到\(b\)，不计粒子重力，则（）A.粒子在\(a\)点的加速度大于在\(b\)点的加速度B.粒子在\(a\)点的电势能大于在\(b\)点的电势能C.粒子在\(a\)点的动能大于在\(b\)点的动能D.粒子在\(a\)点的速度大于在\(b\)点的速度6.如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角\(\theta=30°\)的斜面上，导轨电阻不计，间距\(L=0.4m\)。导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ，两区域的边界与斜面的交线为\(MN\)，Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下，Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为\(B=0.5T\)。在区域Ⅰ中，将质量\(m_1=0.1kg\)、电阻\(R_1=0.1Ω\)的金属条\(ab\)放在导轨上，\(ab\)刚好不下滑。然后，在区域Ⅱ中将质量\(m_2=0.4kg\)、电阻\(R_2=0.1Ω\)的光滑导体棒\(cd\)置于导轨上，由静止开始下滑。\(cd\)在滑动过程中始终处于磁场中，\(ab\)、\(cd\)始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取\(g=10m/s²\)，则（）A.\(ab\)受到的摩擦力大小为\(0.5N\)B.\(cd\)下滑的最大速度为\(5m/s\)C.\(cd\)下滑过程中，\(ab\)中的电流方向为由\(b\)到\(a\)D.\(cd\)下滑过程中，\(ab\)上消耗的最大功率为\(2W\)7.如图所示，半径为\(R\)的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为\(B\)。一质量为\(m\)、电荷量为\(q\)的粒子从磁场边界\(a\)点沿半径方向射入磁场，离开磁场时速度方向偏转了\(60°\)，不计粒子重力，则粒子在磁场中运动的时间为（）A.\(\frac{\piR}{3v}\)B.\(\frac{\piR}{6v}\)C.\(\frac{\pim}{3qB}\)D.\(\frac{\pim}{6qB}\)8.如图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷\(A\)、\(B\)，固定在两点，\(P\)点为两点电荷连线的中点，\(MN\)为两点电荷连线的中垂线，一电子（重力不计）从\(M\)点静止释放，运动到\(N\)点的过程中（）A.电子的电势能先减小后增大B.电子的加速度先增大后减小C.电子的速度先增大后减小D.电子的动能与电势能之和保持不变9.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比\(n_1∶n_2=2∶1\)，原线圈接入一电压\(u=U_0\sin\omegat\)的交流电源，副线圈接一个\(R=55Ω\)的负载电阻。电压表和电流表均为理想电表。下列说法正确的是（）A.副线圈中电流表的读数为\(1A\)B.副线圈两端电压表的读数为\(110\sqrt{2}V\)C.原线圈中电流表的读数为\(0.5A\)D.原线圈的输入功率为\(55W\)10.如图所示，一理想变压器原线圈接入一交变电源，副线圈电路中\(R_1\)、\(R_2\)、\(R_3\)和\(R_4\)均为定值电阻，开关\(S\)是闭合的。\(V_1\)和\(V_2\)为理想电压表，读数分别为\(U_1\)和\(U_2\)；\(A_1\)、\(A_2\)和\(A_3\)为理想电流表，读数分别为\(I_1\)、\(I_2\)和\(I_3\)。现断开\(S\)，下列推断中正确的是（）A.\(U_1\)不变，\(U_2\)增大B.\(I_1\)变大，\(I_2\)变大C.\(I_2\)变小，\(I_3\)变小D.变压器的输入功率变大二、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，请将正确答案填入括号内）1.在静电场中，下列说法正确的是（）A.电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处为零B.电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同C.电场强度的方向总是跟等势面垂直D.沿着电场强度的方向，电势总是不断降低的2.如图所示，水平放置的平行板电容器与一电池相连，在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态，现将电容器两板间的距离增大，则（）A.电容变大，质点向上运动B.电容变大，质点向下运动C.电容变小，质点向下运动D.电容变小，质点向上运动3.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\(\theta\)角，则正、负离子在磁场中（）A.运动时间相同B.运动轨迹的半径相同C.重新回到边界时速度的大小和方向相同D.重新回到边界时与\(O\)点的距离相等4.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比\(n_1∶n_2=4∶1\)，原线圈接入一正弦交流电源，副线圈接有电阻\(R\)。下列说法正确的是（）A.若\(R\)不变，将原线圈匝数增加一倍，则副线圈中电流减小一半B.若\(R\)不变，将副线圈匝数增加一倍，则副线圈中电流增大一倍C.若\(R\)和原线圈匝数不变，将副线圈匝数增加一倍，则输入功率增加一倍D.若\(R\)和副线圈匝数不变，将原线圈匝数增加一倍，则输入功率减小一半5.如图所示，在光滑水平面上，有一质量为\(m\)的物体，在水平拉力\(F\)的作用下，以加速度\(a\)做匀加速直线运动。若将拉力\(F\)变为\(2F\)，其他条件不变，则物体（）A.加速度变为\(2a\)B.加速度的大小大于\(2a\)C.单位时间内速度的变化量增大D.单位时间内速度的变化量不变三、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，电势不一定为零。（）2.电势为零的地方，电场强度一定为零。（）3.沿着电场线方向，电势逐渐降低。（）4.电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹。（）5.电容器的电容与电容器所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比。（）6.平行板电容器充电后与电源断开，仅增大两极板间的距离，两极板间的电场强度不变。（）7.安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面。（）8.洛伦兹力对运动电荷不做功。（）9.变压器只能改变交流电压，不能改变直流电压。（）10.理想变压器的输入功率等于输出功率。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.请简述电场强度和电势的概念，并说明它们之间的关系。2.简述安培力和洛伦兹力的概念，并说明它们之间的联系与区别。3.请说明理想变压器的工作原理，并分析其输入功率和输出功率的关系。五、计算题（总共2题，每题15分，请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.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\(d=0.1m\)，两板间电压\(U=100V\)。一带正电的粒子（重力不计）以速度\(v_0=10m/s\)沿平行于极板方向从极板中央射入，粒子刚好从极板边缘射出