2026年北师大版高中物理第6章电磁学基础习题

2026年北师大版高中物理第6章电磁学基础习题考核对象：高中二年级学生题型分值分布：-单项选择题（20分）-填空题（20分）-判断题（20分）-简答题（16分）-应用题（24分）一、单项选择题（每题2分，共10题，计20分）1.在电场中，一个点电荷从A点移动到B点，电场力对其做正功。以下说法正确的是（）A.电荷的初速度方向一定与电场力方向相同B.电荷的末速度一定比初速度大C.A点的电势一定高于B点的电势D.电荷的电势能一定减少2.如图所示，一个带正电的金属球靠近一个绝缘的金属板，由于静电感应，金属板的左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷。若用导线将金属板的右侧与大地连接，则（）A.金属板上的正电荷会流入大地B.金属板左侧的负电荷会减少C.金属球与金属板之间的电势差会增大D.金属球上的正电荷会减少3.在真空中，一个点电荷Q产生电场，电场中某点的电场强度为E。若在该点放入一个电荷量为q的试探电荷，则（）A.该点的电场强度会变为qEB.试探电荷受到的电场力大小为qEC.电场强度的方向一定与试探电荷的受力方向相同D.电场强度与试探电荷的电荷量有关4.如图所示，两个点电荷Q1和Q2分别位于x轴上的A（-a，0）和B（a，0）点，它们产生的电场在x轴上某点P（0，b）处的合场强大小为E。若保持Q1和Q2的电荷量不变，将它们分别沿x轴正方向和负方向移动相同的距离，则P点处的合场强大小将（）A.变大B.变小C.不变D.无法确定5.一个平行板电容器，板间距离为d，两板间的电压为U。若将板间距离减小为d/2，而保持电压不变，则（）A.电容器的电容将增大一倍B.电容器储存的电荷量将减少一半C.电容器板间的电场强度将增大一倍D.电容器储存的能量将减少一半6.如图所示，一个带正电的金属球靠近一个绝缘的金属导体，由于静电感应，导体左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷。若用导线将导体接地，则（）A.导体上的正电荷会流入大地B.导体左侧的负电荷会减少C.金属球与导体之间的电势差会减小D.金属球上的正电荷会减少7.在匀强磁场中，一个通电导线受到的安培力大小为F。若保持导线的长度和电流不变，将导线与磁场方向夹角从30°增大到60°，则导线受到的安培力大小将（）A.增大到√3倍B.减小到1/2C.增大到2倍D.减小到√3/2倍8.一个电子以速度v垂直进入一个匀强磁场，电子受到的洛伦兹力大小为F。若保持速度大小不变，将电子的速度方向与磁场方向夹角从90°减小到60°，则电子受到的洛伦兹力大小将（）A.增大到2倍B.减小到1/2C.增大到√3/2倍D.减小到√3/2倍9.如图所示，一个矩形线圈abcd放在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里。若线圈以ab边为轴转动，转动过程中穿过线圈的磁通量最大时，线圈受到的安培力矩（）A.最大B.最小C.零D.无法确定10.一个理想变压器，原线圈匝数为n1，副线圈匝数为n2。若原线圈接在一个电压为U1的交流电源上，副线圈输出的电压为U2，则（）A.U1/U2=n1/n2B.U1/U2=n2/n1C.原线圈的电流与副线圈的电流之比等于匝数之比D.变压器可以改变直流电压二、填空题（每空2分，共10空，计20分）1.一个点电荷Q在电场中某点产生的电场强度为E，若在该点放入一个电荷量为q的试探电荷，则试探电荷受到的电场力大小为______，方向与Q的电荷性质______。2.一个平行板电容器，板间距离为d，两板间的电压为U。若将板间距离减小为d/2，而保持电压不变，则电容器的电容将______，电容器板间的电场强度将______。3.在匀强磁场中，一个通电导线受到的安培力大小为F。若保持导线的长度和电流不变，将导线与磁场方向夹角从30°增大到60°，则导线受到的安培力大小将______。4.一个电子以速度v垂直进入一个匀强磁场，电子受到的洛伦兹力大小为F。若保持速度大小不变，将电子的速度方向与磁场方向夹角从90°减小到60°，则电子受到的洛伦兹力大小将______。5.一个理想变压器，原线圈匝数为n1，副线圈匝数为n2。若原线圈接在一个电压为U1的交流电源上，副线圈输出的电压为U2，则U1/U2=______。6.一个带正电的金属球靠近一个绝缘的金属导体，由于静电感应，导体左侧感应出______电荷，右侧感应出______电荷。7.在电场中，一个点电荷从A点移动到B点，电场力对其做正功，则电势能将______，电势将______。8.一个电子以速度v垂直进入一个匀强磁场，电子受到的洛伦兹力大小为F。若保持速度大小不变，将电子的速度方向与磁场方向夹角从90°减小到60°，则电子受到的洛伦兹力大小将______。9.一个平行板电容器，板间距离为d，两板间的电压为U。若将板间距离减小为d/2，而保持电压不变，则电容器的电容将______，电容器储存的能量将______。10.一个理想变压器，原线圈匝数为n1，副线圈匝数为n2。若原线圈接在一个电压为U1的交流电源上，副线圈输出的电压为U2，则原线圈的电流与副线圈的电流之比等于______。三、判断题（每题2分，共10题，计20分）1.在电场中，电势越高的地方，电场强度一定越大。（×）2.一个点电荷在电场中某点受到的电场力越大，该点的电场强度一定越大。（√）3.在匀强电场中，沿电场线方向移动电荷，电势能一定减少。（√）4.一个平行板电容器，板间距离为d，两板间的电压为U。若将板间距离减小为d/2，而保持电压不变，则电容器的电容将减小。（×）5.在匀强磁场中，一个通电导线受到的安培力方向一定与电流方向垂直。（√）6.一个电子以速度v垂直进入一个匀强磁场，电子受到的洛伦兹力方向一定与速度方向相反。（√）7.一个理想变压器，原线圈匝数为n1，副线圈匝数为n2。若原线圈接在一个电压为U1的交流电源上，副线圈输出的电压为U2，则U1/U2=n1/n2。（√）8.一个带正电的金属球靠近一个绝缘的金属导体，由于静电感应，导体左侧感应出正电荷，右侧感应出负电荷。（×）9.在电场中，一个点电荷从A点移动到B点，电场力对其做正功，则电势能将增加，电势将降低。（×）10.一个电子以速度v垂直进入一个匀强磁场，电子受到的洛伦兹力大小为F。若保持速度大小不变，将电子的速度方向与磁场方向夹角从90°减小到60°，则电子受到的洛伦兹力大小将减小。（√）四、简答题（每题2分，共8题，计16分）1.简述电场强度的定义及其物理意义。答：电场强度是描述电场性质的物理量，定义为放入电场中某点的试探电荷所受到的电场力与其电荷量的比值。电场强度的方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向。电场强度的单位是N/C。2.简述平行板电容器的电容公式及其物理意义。答：平行板电容器的电容公式为C=εS/4πkd，其中ε是介电常数，S是极板面积，k是真空介电常数，d是极板间距离。电容表示电容器储存电荷的本领，单位是F。3.简述安培力的定义及其物理意义。答：安培力是通电导线在磁场中受到的力，其大小为F=BILsinθ，其中B是磁感应强度，I是电流，L是导线长度，θ是电流方向与磁场方向的夹角。安培力的方向由左手定则判断。4.简述洛伦兹力的定义及其物理意义。答：洛伦兹力是运动电荷在磁场中受到的力，其大小为F=qvBsinθ，其中q是电荷量，v是速度，B是磁感应强度，θ是速度方向与磁场方向的夹角。洛伦兹力的方向由左手定则判断。5.简述静电感应现象的原理。答：静电感应现象是由于带电体靠近导体，使导体内部的自由电荷重新分布，导致导体一侧感应出与带电体电荷性质相反的电荷，另一侧感应出与带电体电荷性质相同的电荷。6.简述电势能的定义及其物理意义。答：电势能是电荷在电场中具有的能量，其大小为Ep=qφ，其中q是电荷量，φ是电势。电势能表示电荷在电场中做功的本领。7.简述理想变压器的原理及其应用。答：理想变压器利用电磁感应原理改变交流电压，原线圈和副线圈的电压之比等于匝数之比，即U1/U2=n1/n2。理想变压器可以用于升高或降低交流电压。8.简述磁通量的定义及其物理意义。答：磁通量是描述磁场穿过某一面积的物理量，其大小为Φ=BSsinθ，其中B是磁感应强度，S是面积，θ是磁场方向与面积法线方向的夹角。磁通量的单位是Wb。五、应用题（每题4分，共6题，计24分）1.如图所示，一个点电荷Q位于x轴上的A（0，0）点，其产生的电场在x轴上某点P（x，0）处的电场强度大小为E。若将点电荷Q沿x轴正方向移动到B（d，0）点，则P点处的电场强度大小将如何变化？请说明原因。解：设点电荷Q的电荷量为Q，P点距离A点的距离为r=|x|。根据点电荷的电场强度公式E=kQ/r^2，P点处的电场强度大小为E=kQ/r^2。当点电荷Q沿x轴正方向移动到B（d，0）点时，P点距离点电荷Q的距离变为r'=|x-d|。此时P点处的电场强度大小为E'=kQ/r'^2。由于r'>r，所以E'<E。因此，将点电荷Q沿x轴正方向移动到B（d，0）点后，P点处的电场强度大小将减小。2.一个平行板电容器，板间距离为d，两板间的电压为U。若将板间距离减小为d/2，而保持电压不变，则电容器的电容将如何变化？请说明原因。解：平行板电容器的电容公式为C=εS/4πkd，其中ε是介电常数，S是极板面积，k是真空介电常数，d是极板间距离。当板间距离减小为d/2时，电容器的电容将变为C'=εS/4πk(d/2)=2εS/4πkd=2C。因此，将板间距离减小为d/2后，电容器的电容将增大一倍。3.一个通电导线，长度为L，电流为I，与匀强磁场方向夹角为θ。若导线受到的安培力大小为F，则磁感应强度B的大小是多少？请说明原因。解：通电导线在磁场中受到的安培力大小为F=BILsinθ，其中B是磁感应强度，I是电流，L是导线长度，θ是电流方向与磁场方向的夹角。若导线受到的安培力大小为F，则磁感应强度B的大小为B=F/(ILsinθ)。因此，磁感应强度B的大小为F/(ILsinθ)。4.一个电子以速度v垂直进入一个匀强磁场，电子受到的洛伦兹力大小为F。若保持速度大小不变，将电子的速度方向与磁场方向夹角从90°减小到60°，则电子受到的洛伦兹力大小将如何变化？请说明原因。解：电子在磁场中受到的洛伦兹力大小为F=qvBsinθ，其中q是电荷量，v是速度，B是磁感应强度，θ是速度方向与磁场方向的夹角。当电子的速度方向与磁场方向夹角从90°减小到60°时，sinθ从1减小到√3/2，因此洛伦兹力大小将减小。具体来说，洛伦兹力大小将变为F'=qvBsin60°=√3/2qvB=(√3/2)F。因此，电子受到的洛伦兹力大小将减小到√3/2倍。5.一个理想变压器，原线圈匝数为n1，副线圈匝数为n2。若原线圈接在一个电压为U1的交流电源上，副线圈输出的电压为U2，则U1/U2=n1/n2是否成立？请说明原因。解：理想变压器的原线圈和副线圈的电压之比等于匝数之比，即U1/U2=n1/n2。这是因为在理想变压器中，原线圈和副线圈的功率相等，即P1=P2，而功率P=UI，因此U1I1=U2I2，即U1/U2=I2/I1。由于原线圈和副线圈的电流之比等于匝数之比的反比，即I1/I2=n2/n1，因此U1/U2=n1/n2。因此，U1/U2=n1/n2成立。6.一个带正电的金属球靠近一个绝缘的金属导体，由于静电感应，导体左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷。若用导线将导体接地，则导体上的正电荷会流入大地吗？请说明原因。解：当一个带正电的金属球靠近一个绝缘的金属导体时，由于静电感应，导体左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷。若用导线将导体接地，则导体上的正电荷会流入大地。这是因为地球是一个巨大的导体，可以提供或吸收电荷，使导体上的正电荷通过导线流入大地，从而使导体上的正电荷减少。因此，导体上的正电荷会流入大地。标准答案及解析一、单项选择题1.C解析：电场力做正功意味着电荷的电势能减少，因此电势能将减少，电势将降低。选项C正确。2.A解析：用导线将金属板的右侧与大地连接后，右侧的正电荷会流入大地，使金属板上的正电荷减少。选项A正确。3.B解析：电场强度是描述电场性质的物理量，与试探电荷的电荷量无关。试探电荷受到的电场力大小为qE。选项B正确。4.B解析：将Q1和Q2分别沿x轴正方向和负方向移动相同的距离后，P点处的合场强大小将变小。选项B正确。5.A解析：平行板电容器的电容公式为C=εS/4πkd，当板间距离减小为d/2时，电容将增大一倍。选项A正确。6.A解析：用导线将导体接地后，导体上的正电荷会流入大地，使导体上的正电荷减少。选项A正确。7.D解析：导线与磁场方向夹角从30°增大到60°时，sinθ从1/2增大到√3/2，因此导线受到的安培力大小将减小到√3/2倍。选项D正确。8.D解析：电子的速度方向与磁场方向夹角从90°减小到60°时，sinθ从1减小到√3/2，因此电子受到的洛伦兹力大小将减小到√3/2倍。选项D正确。9.C解析：当线圈以ab边为轴转动，转动过程中穿过线圈的磁通量最大时，线圈受到的安培力矩为零。选项C正确。10.A解析：理想变压器的原线圈和副线圈的电压之比等于匝数之比，即U1/U2=n1/n2。选项A正确。二、填空题1.qE，相反解析：试探电荷受到的电场力大小为qE，方向与Q的电荷性质相反。2.增大，增大解析：平行板电容器的电容公式为C=εS/4πkd，当板间距离减小为d/2时，电容将增大一倍，电容器板间的电场强度将增大一倍。3.减小到√3/2倍解析：导线与磁场方向夹角从30°增大到60°时，sinθ从1/2增大到√3/2，因此导线受到的安培力大小将减小到√3/2倍。4.减小到√3/2倍解析：电子的速度方向与磁场方向夹角从90°减小到60°时，sinθ从1减小到√3/2，因此电子受到的洛伦兹力大小将减小到√3/2倍。5.n1/n2解析：理想变压器的原线圈和副线圈的电压之比等于匝数之比，即U1/U2=n1/n2。6.负，正解析：由于静电感应，导体左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷。7.减少，降低解析：电场力做正功意味着电荷的电势能减少，电势降低。8.减小到√3/2倍解析：电子的速度方向与磁场方向夹角从90°减小到60°时，sinθ从1减小到√3/2，因此电子受到的洛伦兹力大小将减小到√3/2倍。9.增大，增大解析：平行板电容器的电容公式为C=εS/4πkd，当板间距离减小为d/2时，电容将增大一倍，电容器储存的能量将增大一倍。10.n2/n1解析：理想变压器的原线圈和副线圈的电流之比等于匝数之比的反比，即I1/I2=n2/n1。三、判断题1.×解析：电势越高的地方，电场强度不一定越大。电场强度与电势的高低没有直接关系。2.√解析：一个点电荷在电场中某点受到的电场力越大，该点的电场强度一定越大。电场强度是描述电场性质的物理量，与试探电荷的电荷量无关。3.√解析：在匀强电场中，沿电场线方向移动电荷，电势能一定减少。因为电场力做正功，电势能减少。4.×解析：平行板电容器的电容公式为C=εS/4πkd，当板间距离减小为d/2时，电容将增大一倍。5.√解析：通电导线在磁场中受到的安培力方向一定与电流方向垂直。安培力的方向由左手定则判断。6.√解析：电子在磁场中受到的洛伦兹力方向一定与速度方向相反。洛伦兹力的方向由左手定则判断。7.√解析：理想变压器的原线圈和副线圈的电压之比等于匝数之比，即U1/U2=n1/n2。8.×解析：由于静电感应，导体左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷。9.×解析：在电场中，一个点电荷从A点移动到B点，电场力对其做正功，则电势能将减少，电势将降低。10.√解析：电子的速度方向与磁场方向夹角从90°减小到60°时，sinθ从1减小到√3/2，因此电子受到的洛伦兹力大小将减小。四、简答题1.答：电场强度是描述电场性质的物理量，定义为放入电场中某点的试探电荷所受到的电场力与其电荷量的比值。电场强度的方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向。电场强度的单位是N/C。2.答：平行板电容器的电容公式为C=εS/4πkd，其中ε是介电常数，S是极板面积，k是真空介电常数，d是极板间距离。电容表示电容器储存电荷的本领，单位是F。3.答：安培力是通电导线在磁场中受到的力，其大小为F=BILsinθ，其中B是磁感应强度，I是电流，L是导线长度，θ是电流方向与磁场方向的夹角。安培力的方向由左手定则判断。4.答：洛伦兹力是运动电荷在磁场中受到的力，其大小为F=qvBsinθ，其中q是电荷量，v是速度，B是磁感应强度，θ是速度方向与磁场方向的夹角。洛伦兹力的方向由左手定则判断。5.答：静电感应现象是由于带电体靠近导体，使导体内部的自由电荷重新分布，导致导体一侧感应出与带电体电荷性质相反的电荷，另一侧感应出与带电体电荷性质相同的电荷。6.答：电势能是电荷在电场中具有的能量，其大小为Ep=qφ，其中q是电荷量，φ是电势。电势能表示电荷在电场中做功的本领。7.答：理想变压器利用电磁感应原理改变交流电压，原线圈和副线圈的电压之比等于匝数之比，即U1/U2=n1/n2。理想变压器可以用于升高或降低交流电压。8.答：磁通量是描述磁场穿过某一面积的物理量，其大小为Φ=BSsinθ，其中B是磁感应强度，S是面积，θ是磁场方向与面积法线方向的夹角。磁通量的单位是Wb。五、应用题1.解：设点电荷Q的电荷量为Q，P点距离A点的距离为r=|x|。根据点电荷的电场强度公式E=kQ/r^2，P点处的电场强度大小为E=kQ/r^2。当点电荷Q沿x轴正方向移动到B（d，0）点时，P点距离点电荷Q的距离变为r'=|x-d|。此时P点处的电场强度大小为E'=