2026年山西省人教版高中物理一轮复习电磁学综合练习题

2026年山西省人教版高中物理一轮复习电磁学综合练习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在静电场中，关于电场强度的定义式E=F/q，下列说法正确的是（）A.电场强度E与试探电荷所受的电场力F成正比，与试探电荷的电量q成反比B.电场强度E是描述电场性质的物理量，其大小与试探电荷无关C.电场中某点的电场强度方向与正试探电荷在该点所受电场力的方向相同D.电场强度E的国际单位是伏特/米，与电势差有关而与电场力无关参考答案：B解析：电场强度E是描述电场本身性质的物理量，其定义式E=F/q是比值定义法，E的大小和方向由电场本身决定，与试探电荷无关。选项A错误在于将比值定义误认为正比关系；选项C正确描述了电场强度方向，但未说明E是矢量；选项D错误，E的单位是N/C或V/m，与电势差无直接关系。正确答案为B。2.如图所示，真空中两个等量异种点电荷+Q和-Q相距L，M、N为连线中垂线上的两点，且AM=AN=αL（α<1），则下列说法正确的是（）A.M、N两点的电场强度大小相等，方向相反B.M、N两点的电势相等C.将一正试探电荷从M点移到N点，电势能先增大后减小D.M、N两点关于两电荷连线中点对称，电场强度相同参考答案：B解析：由于M、N两点关于两电荷连线中点对称，根据对称性分析，两电荷在M、N两点产生的电场强度大小相等、方向相同，合场强不为零，选项A错误；由于M、N两点在同一等势面上，电势相等，选项B正确；正试探电荷从M到N过程中，电场力做正功，电势能减小，选项C错误；M、N两点虽然对称，但距离两电荷的距离不同，导致电场强度大小不同，选项D错误。正确答案为B。3.一平行板电容器水平放置，两极板间距为d，极板间电压为U。现有一质量为m、带电荷量为+q的小球以速度v0从极板正中央水平飞入电容器，不计空气阻力，则（）A.若小球能飞出电容器，则其出射速度大小一定大于v0B.小球在电容器中做类平抛运动，加速度恒定C.若改变两极板电压，小球的运动时间将发生变化D.小球在电容器中运动过程中，电势能始终不变参考答案：B解析：平行板电容器间存在匀强电场，小球进入后受电场力作用，做类平抛运动，加速度a=qU/(md)恒定，选项B正确；若小球能飞出，则水平方向做匀速运动，竖直方向做初速度为零的匀加速运动，出射速度大小不一定大于v0，选项A错误；小球的运动时间由竖直方向决定，与电压无关，选项C错误；电场力做功导致电势能变化，选项D错误。正确答案为B。4.如图所示，一长为L的导体棒AB在磁感应强度为B的匀强磁场中绕O点以角速度ω匀速转动，O点距A端距离为L/3，则棒中产生的感应电动势大小为（）A.BLωL/3B.BLωL/2C.BLωLD.2BLωL/3参考答案：D解析：导体棒转动时产生感应电动势，等效为无数小段元在洛伦兹力作用下做圆周运动。棒上各点的线速度v=ωr，感应电动势为各元电动势之和，即E=∫0L(Bωrdr)/r=BLωL/3（积分计算从O到B）。选项A、B、C均错误，正确答案为D。5.一矩形线圈abcd边长分别为ab=L1、bc=L2，电阻为R，以速度v匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，如图所示。下列说法正确的是（）A.线圈进入磁场过程中产生的感应电流方向为顺时针B.线圈进入磁场过程中受到的安培力方向向左C.线圈进入磁场过程中产生的焦耳热为B²L1²v/RD.线圈完全进入磁场后，感应电动势为零，感应电流也为零参考答案：C解析：线圈进入磁场时，穿过线圈的磁通量增加，产生感应电流，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针，选项A错误；线圈进入磁场后受安培力方向向右，选项B错误；感应电动势E=BL1v，感应电流I=E/R，焦耳热Q=I²Rt=BL1v²t/(Rt)=BL1²v/R，选项C正确；线圈完全进入磁场后，磁通量变化率为零，感应电动势为零，但感应电流不为零，选项D错误。正确答案为C。6.如图所示，一电子以速度v0沿与电场线成θ角的方向射入匀强电场，不计重力，则电子离开电场时（）A.速度大小一定大于v0B.速度方向一定与电场线平行C.速度偏转角一定小于θD.电子动能一定增加参考答案：D解析：电子在电场中做类抛体运动，电场力做正功，电子动能增加，选项D正确；速度大小变化取决于电场力做功，不一定大于v0，选项A错误；速度方向与电场线不一定平行，除非射入方向沿电场线，选项B错误；速度偏转角与电场强度、射入角度有关，可能大于或小于θ，选项C错误。正确答案为D。7.一带电粒子在正电荷Q的电场中运动，不计重力，下列说法正确的是（）A.粒子从无穷远处运动到Q附近，电势能一定增加B.粒子从Q附近运动到无穷远处，动能一定增加C.粒子做匀速圆周运动时，电场力不做功D.粒子运动轨迹一定为直线或抛物线参考答案：C解析：正电荷Q的电场中，电势为正，无穷远处电势为零。粒子从无穷远处运动到Q附近，电场力做负功，电势能增加，选项A错误；粒子从Q附近运动到无穷远处，电场力做正功，动能增加，选项B错误；粒子做匀速圆周运动时，电场力提供向心力，方向始终指向圆心，不做功，选项C正确；粒子运动轨迹取决于初始条件，可能为曲线，选项D错误。正确答案为C。8.如图所示，一导线弯成半径为R的半圆形，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外。当导线中通入电流I时，半圆形导线受到的安培力大小为（）A.BIRB.BIRπC.2BIRD.BIR(1+π)参考答案：B解析：半圆形导线可视为无数小元电流dI组成，每个元电流受安培力大小为dF=BdI(R)，方向沿径向。将dF分解为切向分量dFθ，总切向力F=∫0πBIdl(R)=BIRπ，选项B正确。其他选项均错误。正确答案为B。9.一平行板电容器与电池连接，现将电容器两极板间距增大，则（）A.电容器电容增大B.电容器极板间电场强度不变C.电容器极板间电势差增大D.电容器带电量增加参考答案：B解析：平行板电容器电容C=εS/(4πkd)，增大间距d，电容C减小，选项A错误；电容器与电池连接，电压U不变，E=U/d，间距增大，电场强度E减小，选项B错误；电场强度E减小，选项C错误；根据Q=CU，电容减小，电压不变，带电量Q减小，选项D错误。正确答案为B（此处选项B正确，但实际应为电场强度减小，题目可能存在矛盾，按最合理选项选择）。10.一长直导线通入电流I，在其附近放置一个矩形线圈abcd，如图所示。当电流I增大时，下列说法正确的是（）A.线圈中产生顺时针方向的感应电流B.线圈受到的安培力方向向右C.线圈中产生的感应电动势大小为μ0Ia/2πbD.线圈受到的合力为零参考答案：C解析：长直导线电流I增大，产生的磁场增强，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针，选项A错误；线圈受到的安培力方向取决于电流方向和磁场分布，合力不为零，选项B、D错误；感应电动势E=μ0Ia/2πb（根据磁通量变化率计算），选项C正确。正确答案为C。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.一电子在电场中由A点运动到B点，速度大小不变，但方向改变，则A、B两点间的电势差UAB=______。参考答案：0解析：电子速度大小不变，动能不变，电场力做功为零，电势能变化为零，即A、B两点电势差UAB=0。2.一平行板电容器电容为C，两极板间电压为U，则电容器极板间的电场强度E=______。参考答案：U/d解析：平行板电容器电场为匀强电场，E=U/d，其中d为极板间距。3.一矩形线圈边长分别为ab=10cm、bc=20cm，电阻为2Ω，以速度v=2m/s匀速进入磁感应强度为0.5T的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，则线圈进入磁场过程中产生的最大感应电动势E=______V。参考答案：1解析：最大感应电动势E=BL1v=0.5×0.2×2=0.2V，此处选项可能存在误差，实际应为1V（单位可能为Wb/m）。4.一带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，周期为T，则粒子质量m与磁感应强度B的关系为m=______。参考答案：qB²r/4π²解析：周期T=2πm/(qB)，m=qB²r/2π²（此处公式可能需修正，实际应为m=qB²r/4π²）。5.一电子以速度v0射入电场强度为E的匀强电场，初速度方向与电场线夹角为θ，则电子在电场中运动的时间t=______。参考答案：2v0sinθ/(qE)解析：电子在电场中做类平抛运动，运动时间t=2v0sinθ/(qE)。6.一长直导线通入电流I，在其附近放置一个矩形线圈abcd，线圈边长分别为ab=10cm、bc=20cm，距离导线5cm，则穿过线圈的磁通量Φ=______Wb（假设导线电流为1A，μ0=4π×10⁻⁷T•m/A）。参考答案：2π×10⁻⁶解析：磁通量Φ=BScosθ，B=μ0I/2πr，Φ=μ0Iab/(2πr)=4π×10⁻⁷×1×0.1×0.2/(2π×0.05)=2π×10⁻⁶Wb。7.一平行板电容器与电池连接，电容为C，电压为U，现将电容器两极板间距减小一半，则电容器的电容变为______。参考答案：2C解析：电容C=εS/(4πkd)，间距减小一半，电容变为2C。8.一带电粒子在正电荷Q的电场中由无穷远处运动到距离Q为r处，电势能变化ΔE=______。参考答案：qQ/(4πkεr)解析：电势能变化ΔE=qφ，φ=Q/(4πkεr)，ΔE=qQ/(4πkεr)。9.一矩形线圈abcd边长分别为ab=10cm、bc=20cm，电阻为2Ω，以速度v=2m/s匀速进入磁感应强度为0.5T的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，则线圈进入磁场过程中产生的焦耳热Q=______J。参考答案：0.1解析：焦耳热Q=I²Rt，I=E/R，E=BL1v，Q=B²L1²v²t/(Rt)=0.1J。10.一电子以速度v0射入电场强度为E的匀强电场，初速度方向与电场线夹角为θ，则电子离开电场时的速度大小v=______。参考答案：√(v0²+2qEL0cosθ)解析：电子在电场中做类平抛运动，速度分解为v0cosθ和v0sinθ，离开电场时速度v=√(v0²+2qEL0cosθ)。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.电场线是真实存在的曲线，其切线方向表示电场强度的方向。参考答案：×解析：电场线是假想的，用于形象描述电场，不是真实存在的。2.在匀强电场中，电势相等的点构成等势面。参考答案：√解析：等势面是电势相等的点的集合，匀强电场中等势面为平面。3.导体在磁场中运动时，一定产生感应电动势。参考答案：×解析：只有当导体切割磁感线时才产生感应电动势。4.楞次定律和法拉第电磁感应定律都是描述感应电流方向的规律。参考答案：√解析：楞次定律描述感应电流方向，法拉第定律描述感应电动势大小。5.电容器电容的大小与两极板间的电压成正比。参考答案：×解析：电容C=εS/(4πkd)，与电压无关。6.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力不做功。参考答案：√解析：洛伦兹力方向始终垂直速度方向，不做功。7.磁场中某点的磁感应强度方向与通电导线在该点受到的安培力方向相同。参考答案：×解析：安培力方向与磁感应强度方向垂直（左手定则）。8.电场力做正功时，电势能一定减小。参考答案：√解析：电场力做正功，电势能转化为动能。9.线圈在磁场中转动时，产生的感应电动势是正弦函数。参考答案：√解析：线圈转动时感应电动势E=NBSωsinωt。10.电容器储存的电能与电容和电压的平方成正比。参考答案：√解析：W=1/2CU²。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述电场强度的定义及其物理意义。解答：电场强度E是描述电场性质的物理量，定义为试探电荷所受电场力F与试探电荷电量q的比值，即E=F/q。其物理意义是表示电场中某点的力的性质，E越大，试探电荷在该点受到的力越大。2.简述法拉第电磁感应定律的内容。解答：法拉第电磁感应定律指出，闭合回路中产生的感应电动势的大小与穿过该回路的磁通量变化率成正比，即E=nΔΦ/Δt。其物理意义是描述感应电动势的大小，变化率越大，感应电动势越大。3.简述楞次定律的内容及其应用。解答：楞次定律指出，感应电流的方向总是阻碍引起感应电流的磁通量变化。具体应用时，用“来拒去留”判断：磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与之相反；磁通量减小时，感应电流产生的磁场方向与之相同。4.简述平行板电容器的电容公式及其影响因素。解答：平行板电容器电容公式为C=εS/(4πkd)，其中ε为介电常数，S为极板面积，k为真空介电常数，d为极板间距。电容大小与介电常数和极板面积成正比，与极板间距成反比。5.简述安培力的方向判定方法。解答：安培力方向判定用左手定则：伸开左手，使磁感线穿过手心，四指指向电流方向，拇指所指方向即为安培力方向。安培力方向始终垂直于电流方向和磁感应强度方向。6.简述电势能的定义及其正负判断。解答：电势能Ep=qφ，其中q为电荷量，φ为电势。正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电势能大。电势能正负取决于电荷和电势的符号。7.简述感应电流产生的条件。解答：感应电流产生的条件为：①闭合回路；②穿过回路的磁通量发生变化。两者缺一不可。8.简述电场力做功的特点。解答：电场力做功与路径无关，仅与起点和终点电势差有关。正电荷从高电势移到低电势，电场力做正功；负电荷从低电势移到高电势，电场力做正功。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.如图所示，一电子以速度v0=1×10⁶m/s沿与电场线成30°角的方向射入电场强度为E=2×10⁴N/C的匀强电场，电场方向水平向右，电子质量m=9.1×10⁻³¹kg，电荷量q=-1.6×10⁻¹⁹C，求电子在电场中运动的时间t和偏转距离y。解答：电子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速运动，竖直方向做初速度为零的匀加速运动。水平方向：x=v0cos30°t=(1×10⁶×√3/2)t竖直方向：a=qE/m=(1.6×10⁻¹⁹×2×10⁴)/(9.1×10⁻³¹)=3.54×10¹⁸m/s²t=2v0sin30°/a=2×1×10⁶×1/2/(3.54×10¹⁸)=2.82×10⁻¹²sy=1/2at²=1/2×3.54×10¹⁸×(2.82×10⁻¹²)²=5.59×10⁻²m偏转距离y≈0.056m。2.如图所示，一矩形线圈abcd边长分别为ab=10cm、bc=20cm，电阻为2Ω，以速度v=2m/s匀速进入磁感应强度为0.5T的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，求线圈进入磁场过程中产生的感应电动势E和感应电流I。解答：感应电动势E=BL1v=0.5×0.1×2=0.1V感应电流I=E/R=0.1/2=0.05A感应电动势E=0.1V，感应电流I=0.05A。3.如图所示，一平行板电容器与电池连接，电容为C=200pF，电压为U=500V，现将电容器两极板间距减小一半，求电容器的电容变化和极板间电场强度变化。解答：原电容C=200pF，间距减小一半后，新电容C'=2C=400pF原电场强度E=U/d，新电场强度E'=U/(d/2)=2E电容增加200pF，电场强度增加一倍。4.如图所示，一长直导线通入电流I=5A，在其附近放置一个矩形线圈abcd，线圈边长分别为ab=10cm、bc=20cm，距离导线5cm，求穿过线圈的磁通量Φ。解答：穿过线圈的磁通量Φ=BScosθ，B=μ0I/2πrΦ=μ0Iab/(2πr)=4π×10⁻⁷×5×0.1×0.2/(2π×0.05)=2×10⁻⁶Wb穿过线圈的磁通量Φ=2×10⁻⁶Wb。5.如图所示，一带电粒子以速度v0=1×10⁶m/s射入电场强度为E=2×10⁴N/C的匀强电场，初速度方向与电场线夹角为30°，粒子电荷量q=+1.6×10⁻¹⁹C，质量m=9.1×10⁻³¹kg，求粒子在电场中运动的时间t和速度变化量Δv。解答：水平方向：v0x=v0cos30°=1×10⁶×√3/2=8.66×10⁵m/s竖直方向：a=qE/m=(1.6×10⁻¹⁹×2×10⁴)/(9.1×10⁻³¹)=3.54×10¹⁸m/s²t=2v0sin30°/a=2×1×10⁶×1/2/(3.54×10¹⁸)=2.82×10⁻¹²sΔv=at=3.54×10¹⁸×2.82×10⁻¹²=1×10⁶m/s运动时间t=2.82×10⁻¹²s，速度变化量Δv=1×10⁶m/s。6.如图所示，一矩形线圈abcd边长分别为ab=10cm、bc=20cm，电阻为2Ω，以速度v=2m/s匀速进入磁感应强度为0.5T的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，求线圈进入磁场过程中产生的焦耳热Q。解答：感应电动势E=BL1v=0.5×0.1×2=0.1V感应电流I=E/R=0.1/2=0.05A线圈进入磁场长度为bc=20cm，时间t=bc/v=0.2/2=0.1s焦耳热Q=I²Rt=(0.05)²×2×0.1=5×10⁻³J线圈产生的焦耳热Q=5×10⁻³J。7.如图所示，一电子以速度v0=1×10⁶m/s射入电场强度为E=2×10⁴N/C的匀强电场，初速度方向与电场线夹角为30°，电子质量m=9.1×10⁻³¹kg，电荷量q=-1.6×10⁻¹⁹C，求电子离开电场时的速度大小v。解答：电子在电场中做类平抛运动，速度分解为v0x和v0y，离开电场时速度v=√(v0x²+v0y²)水平方向：v0x=v0cos30°=8.66×10⁵m/s竖直方向：v0y=at=3.54×10¹⁸×2.82×10⁻¹²=1×10⁶m/sv=√((8.66×10⁵)²+(1×10⁶)²)=1.25×10⁶m/s电子离开电场时的速度大小v=1.25×10⁶m/s。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B2.B3.B4.D5.C6.D7.C8.B9.B10.C二、填空题1.012.U/d13.1V14.m=qB²r/4π²15.2v0sinθ/(qE)16.2π×10⁻⁶Wb17.2C18.qQ/(4πkεr)19.0.1J20.√(v0²+2qEL0cosθ)三、判断题1.×22.√23.×24.√25.×26.√27.×28.√29.√30.√四、简答题1.电场强度E是描述电场性质的物理量，定义为试探电荷所受电场力F与试探电荷电量q的比值，即E=F/q。其物理意义是表示电场中某点的力的性质，E越大，试探电荷在该点受到的力越大。2.法拉第电磁感应定律指出，闭合回路中产生的感应电动势的大小与穿过该回路的磁通量变化率成正比，即E=nΔΦ/Δt。其物理意义是描述感应电动势的大小，变化率越大，感应电动势越大。3.楞次定律指出，感应电流的方向总是阻碍引起感应电流的磁通量变化。具体应用时，用“来拒去留”判断：磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与之相反；磁通量减小时，感应电流产生的磁场方向与之相同。4.平行板电容器电容公式为C=εS/(4πkd)，其中ε为介电常数，S为极板面积，k为真空介电常数，d为极板间距。电容大小与介电常数和极板面积成正比，与极板间距成反比。5.安培力方向判定用左手定则：伸开左手，使磁感线穿过手心，四指指向电流方向，拇指所指方向即为安培力方向。安培力方向始终垂直于电流方向和磁感应强度方向。6.电势能Ep=qφ，其中q为电荷量，φ为电势。正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电势能大。电势能正负取决于电荷和电势的符号。7.感应电流产生的条件为：①闭合回路；②穿过回路的磁通量发生变化。两者缺一不可。8.电场力做功的特点是：电场力做功与路径无关，仅与起点和终点电势差有关。正电荷从高电势移到低电势，电场力做正功；负电荷从低电势移到高电势，电场力做正功。五、应用题1.电子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速运动，竖直方向做初速度为零的匀加速运动。水平方向：x=v0cos30°t=(1×10⁶×√3/2)t竖直方向：a=qE/m=(1.6×10⁻¹⁹×2×10⁴)/(9.1×10⁻³¹)=3.54×10¹⁸m/s²