北京电影学院《电磁学》2025-2026学年期末试卷

北京电影学院《电磁学》2025-2026学年期末试卷

一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.关于电场强度的定义式E=F/q，下列说法中正确的是（）A.该定义式只适用于点电荷产生的电场B.F是检验电荷所受到的力，q是产生电场的电荷的电荷量C.场强的方向与F的方向相同D.由该定义式可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比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，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点。不计重力，下列表述正确的是（）A.粒子在M点的速率最大B.粒子所受电场力沿电场方向C.粒子在电场中的加速度不变D.粒子在电场中的电势能始终在增加4.关于静电场，下列结论普遍成立的是（）A.电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低B.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C.对于正电荷而言，电场力做正功，电势能减少，负电荷则反之D.在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向5.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，则（）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少D.电容器的电容减小，极板带电量将增大6.如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab=cd=L，ad=bc=2L，电场线与矩形所在平面平行。已知a点电势为20V，b点电势为24V，d点电势为12V。一个质子从b点以速度v₀射入此电场，入射方向与bc成45°角，一段时间后经过c点。不计质子的重力，则（）A.c点电势高于a点电势B.场强的方向由b指向dC.质子从b运动到c所用的时间为\(\frac{2L}{v₀}\)D.质子从b运动到c，电场力做功为4eV7.如图所示，在真空中，两个等量异种点电荷电量数值均为q，它们相距r，其间有一点P，PN为两点电荷连线的中垂线，另有一带电量为Q的正点电荷，从P点沿PN移到无穷远处，在此过程中，电场力对Q所做的功为（）A.\(\frac{kqQ}{r}\)B.\(\frac{kqQ}{2r}\)C.\(\frac{kqQ}{r²}\)D.\(\frac{kqQ}{2r²}\)8.如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连，在距离两板等距的M点有一个带电液滴处于静止状态。若将a板向下平移一小段距离，但仍在M点上方，稳定后，下列说法中正确的是（）A.液滴将加速向下运动B.M点电势升高，液滴在M点时的电势能将增大C.M点的电场强度变小了D.在a板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功相同9.如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和-Q，x轴上的P点位于-Q的右侧。下列判断正确的是（）A.在x轴上还有一点与P点电场强度相同B.在x轴上还有两点与P点电场强度相同C.若将一试探电荷+q从P点移至O点，电势能增大D.若将一试探电荷+q从P点移至O点，电势能减小10.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点时的加速度比在Q点时的加速度大B.带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大C.带电粒子在P点时的动能比在Q点时的动能大D.电场中a点的电势低于b点的电势二、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，请将正确答案填写在括号内）1.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2.如图所示，在一匀强电场区域中，有A、B、C、D四点恰好位于一平行四边形的四个顶点上，已知A、B、C三点电势分别为φA=1V，φB=4V，φC=2V，则D点电势φD为（）A.-1VB.0VC.3VD.5V3.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4.如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1.0V、2.0V、3.0V，则下列说法正确的是（）A.匀强电场的场强大小为10V/mB.匀强电场的场强大小为\(20\sqrt{3}V/m\)C.电荷量为1.6×10⁻¹⁹C的正点电荷从E点移到F点，电场力做功为3.2×10⁻¹⁹JD.电荷量为1.6×10⁻¹⁹C的负点电荷从F点移到D点，电势能增加4.8×10⁻¹⁹J5.如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们是一个四边形的四个顶点，ab∥cd，ab⊥bc，2ab=cd=2bc=2L，电场线与四边形所在平面平行。已知a点电势为20V，b点电势为24V，d点电势为12V。一个质子从b点以速度v₀射入此电场，入射方向与bc成45°角，一段时间后经过c点。不计质子的重力，则（）A.c点电势低于a点电势B.场强的方向由b指向dC.质子从b运动到c所用的时间为\(\frac{2L}{v₀}\)D.质子从b运动到c，电场力做功为4eV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.电势为零的地方，电场强度一定为零。（）3.电场线是电场中实际存在的线。（）4.沿电场线方向电势逐渐降低。（）5.带电粒子在电场中运动时，电场力一定对粒子做功。（）6.电容器所带电荷量是指每个极板所带电荷量的绝对值。（）7.电容器的电容与电容器所带电荷量成正比，与两极板间的电势差成反比。（）8.平行板电容器充电后与电源断开，仅增大极板间距离，电容减小，极板间电场强度不变。（）9.电场力对电荷做正功，电荷的电势能一定减小。（）10.正电荷在电场中电势越高的地方电势能越大。（）四、解答题（总共2题，每题20分）1.如图所示，在匀强电场中，有A、B、C三点构成一等边三角形，边长为L=2m。已知A点电势φA=10V，B点电势φB=6V，电场线平行于△ABC所在平面。求：（1）电场强度E的大小；（2）若将一电荷量q=-2×10⁻⁶C的电荷从C点移到A点，电场力做的功W是多少？2.如图所示，水平放置的平行金属板A、B间距离d=0.1m，板长L=0.3m，两板间电压U=150V，且A板带正电，B板带负电。一带电量q=+1.0×10⁻¹⁰C、质量m=1.0×10⁻²⁰kg的粒子，以初速度v₀=2.0×10⁶m/s沿两板中线水平射入电场，不计粒子重力。求：（1）粒子在电场中运动的加速度大小；（2）粒子射出电场时的侧移量y；（3）粒子射出电场时的速度大小和方向。五、材料分析题（总共1题，20分）材料：如图所示，两个半径