2025年高职物理（电磁学基础）试题及答案.doc

2025年高职物理（电磁学基础）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共40分）
（总共8题，每题5分，每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内）
w1. 关于电场强度，下列说法正确的是（ ）
A. 由E=F/q可知，电场强度E跟放入电场中的试探电荷所受的电场力F成正比，跟试探电荷的电荷量q成反比
B. 由E=kQ/r²可知，在离点电荷Q很近的地方，r接近于零，电场强度E可达无穷大
C. 电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关
D. 电场中某点的电场强度方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向
答案：C

w2. 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. 3.0×10⁴V
B. 1.0×10⁴V
C. 4.0×10⁴V
D. 7.0×10⁴V
答案：B

w3. 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
答案：C

w4. 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小
D. 电容器的电容减小，极板带电荷量将增大
答案：B

w5. 如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O₁O₂垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A。那么（ ）
A. 线圈消耗的电功率为4W
B. 线圈中感应电流的有效值为2A
C. 任意时刻线圈中的感应电动势为e = 4sin(2πt/T)V
D. 任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ = Φmcos(2πt/T)
答案：C

w6. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220V，60W”灯泡一只，且灯泡正常发光。则（ ）
A. 电流表的示数为3/11A
B. 电源输出功率为1200W
C. 电流表的示数为1/11A
D. 原线圈端电压为11V
答案：C

w7. 如图所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，则在0～T/2时间内（T为线圈转动的周期）（ ）
A. 线圈中的感应电流一直在减小
B. 线圈中的感应电流先增大后减小
C. 穿过线圈的磁通量一直在减小
D. 穿过线圈的磁通量的变化率一直在减小
答案：B

w8. 如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F₁。当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F₂。则此时b受到的磁场力大小变为（ ）
A. F₂
B. F₁ - F₂
C. F₁ + F₂
D. 2F₁ - F₂
答案：A

第II卷（非选择题 共60分）

w9. （12分）
如图所示，水平放置一对平行金属板A、B，板长L = 1m，板间距d = 0.06m，两板间电压U = 120V，且A板电势高于B板电势。一带正电的粒子电荷量q = 3.0×10⁻¹⁰C，质量m = 1×10⁻²⁰kg，以速度v₀ = 4×10⁶m/s沿两板中线水平射入电场，粒子飞出电场后经过界面MN、PS间的无电场区域，然后进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域（设界面PS右侧点电荷的电场分布不受界面的影响）。已知两界面MN、PS相距为s = 0.2m，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上。求：
（1）粒子穿过界面MN时偏离中心线的距离y；
（2）粒子穿过界面PS时的速度大小v；
（提示：粒子重力不计）

w10. （12分）
如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l = 0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m = 0.02kg，电阻均为R = 0.1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B = 0.2T。棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止。取g = 10m/s²，问：
（1）通过棒cd的电流I是多少，方向如何？
（2）棒ab受到的力F多大？

w11材料：如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为L，导轨平面与水平面夹角为θ，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。质量均为m、电阻均为R的金属棒ab、cd垂直于导轨放置，两金属棒与导轨接触良好。现对金属棒ab施加一平行于导轨向上的拉力F，使金属棒ab由静止开始沿导轨向上做匀加速直线运动，金属棒cd在磁场力作用下也由静止开始运动。已知经过时间t，金属棒ab的速度大小为v，金属棒cd的速度大小为v₀（v₀＜v）。求：
（1）此时金属棒cd产生的焦耳热Q；（12分）
（2）这段时间内拉力F做的功W。（12分）

w12材料：如图所示，在xOy平面内有一沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为1m/s，振幅为4cm，频率为2.5Hz。在t = 0时刻，P点位于其平衡位置上方最大位移处，则距P点为0.2m的Q点（ ）（12分）
A. 在0.1s时的位移是4cm
B. 在0.1s时的速度最大
C. 在0.1s时的速度向下
D. 在0～0.1s内的路程是4cm

w13材料：如图所示，一理想变压器原线圈接入一正弦交流电源，副线圈电路中R₁、R₂、R₃和R₄均为固定电阻，开关S是闭合的。V和A分别是理想电压表和电流表，读数分别为U和I。现将开关S断开，则（ ）（12分）
A. U不变，I增大
B. U不变，I减小
C. U增大，I增大
D. U增大，I减小

w9答案：
（1）粒子在电场中做类平抛运动，水平方向：L = v₀t
竖直方向：y = 1/2at²，a = qU/md
解得y = 0.03m
（2）粒子穿过电场时竖直方向速度：vy = at
解得vy = 2×10⁶m/s
粒子穿过界面PS时的速度大小v = √(v₀² + vy²) = 2√5×10⁶m/s

w10答案：
（1）棒cd平衡，有mgsin30° BIl
解得I = 1A，由左手定则知电流方向由d到c
（2）棒ab匀速运动，有F = mgsin30° + BIl
解得F = 0.2N

w11答案：
（1）两棒的速度差：Δv = v - v₀
回路中的感应电动势：E = BLΔv
回路中的电流：I = E/2R
金属棒cd产生的焦耳热：Q = I²Rt
解得Q = B²L²(v - v₀)²t/8R
（2）对ab棒，由动能定理：W - mgsinθ·1/2at² = 1/2mv²
对cd棒，由动能定理：1/2mv₀² = mgsinθ·1/2at² - Q
又a = F合/m = B²L²(v - v₀)/2mR
联立解得W = m[v² + v₀² + B²L²(v - v₀)²t/4mR - 2mgsinθ·1/2at²]

w12答案：BD

w13答案：D