電磁學(xué)領(lǐng)域考試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.真空中的高斯定理表明，通過(guò)任意閉合曲面的電通量只與（）有關(guān)。A.閉合曲面內(nèi)的電荷代數(shù)和B.閉合曲面外的電荷代數(shù)和C.閉合曲面內(nèi)外的電荷代數(shù)和D.以上都不對(duì)2.一個(gè)點(diǎn)電荷\(q\)位于立方體的一個(gè)頂點(diǎn)，則通過(guò)與該頂點(diǎn)不相鄰的一個(gè)面的電通量為（）A.\(q/\epsilon_0\)B.\(q/6\epsilon_0\)C.\(q/24\epsilon_0\)D.\(q/4\epsilon_0\)3.電場(chǎng)強(qiáng)度的單位是（）A.庫(kù)侖B.伏特C.牛頓/庫(kù)侖D.焦耳4.一個(gè)半徑為\(R\)的均勻帶電球面，總電量為\(Q\)，球心處的電場(chǎng)強(qiáng)度為（）A.\(Q/4\pi\epsilon_0R^2\)B.\(Q/4\pi\epsilon_0R\)C.\(0\)D.無(wú)窮大5.下列關(guān)于電場(chǎng)線的說(shuō)法，正確的是（）A.電場(chǎng)線是真實(shí)存在的B.電場(chǎng)線可以相交C.沿電場(chǎng)線方向，電場(chǎng)強(qiáng)度一定越來(lái)越小D.電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小6.電容的單位是（）A.法拉B.伏特C.歐姆D.安培7.兩個(gè)電容器\(C_1\)和\(C_2\)，\(C_1=2C_2\)，將它們串聯(lián)后接到電源上，則（）A.\(C_1\)兩端電壓是\(C_2\)兩端電壓的2倍B.\(C_1\)兩端電壓是\(C_2\)兩端電壓的一半C.\(C_1\)和\(C_2\)兩端電壓相等D.無(wú)法確定8.一段均勻?qū)Ь€的電阻為\(R\)，將其均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的2倍，則電阻變?yōu)椋ǎ〢.\(2R\)B.\(4R\)C.\(R/2\)D.\(R/4\)9.安培力的方向由（）判斷。A.右手定則B.左手定則C.右手螺旋定則D.楞次定律10.磁場(chǎng)強(qiáng)度的單位是（）A.特斯拉B.高斯C.安培/米D.韋伯答案：1.A2.C3.C4.C5.D6.A7.B8.B9.B10.C二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列關(guān)于電場(chǎng)的說(shuō)法正確的是（）A.電場(chǎng)是一種物質(zhì)B.電場(chǎng)線是電場(chǎng)中實(shí)際存在的線C.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方電勢(shì)不一定為零D.電勢(shì)為零的地方電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零2.關(guān)于高斯定理，以下說(shuō)法正確的是（）A.高斯定理只適用于靜電場(chǎng)B.高斯面上的電場(chǎng)強(qiáng)度只由面內(nèi)電荷決定C.通過(guò)高斯面的電通量只與面內(nèi)電荷代數(shù)和有關(guān)D.高斯定理反映了靜電場(chǎng)的有源性質(zhì)3.影響導(dǎo)體電阻大小的因素有（）A.導(dǎo)體的長(zhǎng)度B.導(dǎo)體的橫截面積C.導(dǎo)體的材料D.導(dǎo)體兩端的電壓4.以下哪些是描述磁場(chǎng)的物理量（）A.磁感應(yīng)強(qiáng)度B.磁通量C.磁場(chǎng)強(qiáng)度D.電動(dòng)勢(shì)5.下列關(guān)于電容的說(shuō)法正確的是（）A.電容是描述電容器儲(chǔ)存電荷能力的物理量B.電容器的電容與所帶電荷量成正比C.電容器的電容與兩極板間的電壓成反比D.電容的大小由電容器本身的結(jié)構(gòu)決定6.當(dāng)閉合線圈在磁場(chǎng)中做下列哪些運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流（）A.勻速轉(zhuǎn)動(dòng)B.加速轉(zhuǎn)動(dòng)C.平移D.靜止不動(dòng)7.以下屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用的有（）A.發(fā)電機(jī)B.電動(dòng)機(jī)C.變壓器D.電磁爐8.下列關(guān)于安培力和洛倫茲力的說(shuō)法正確的是（）A.安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)B.洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功C.安培力的方向與電流方向垂直D.洛倫茲力的方向與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直9.以下哪些是描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度B.電勢(shì)C.電勢(shì)能D.電容10.關(guān)于電磁感應(yīng)定律，以下說(shuō)法正確的是（）A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率成正比B.感應(yīng)電流的方向總是阻礙磁通量的變化C.電磁感應(yīng)定律是法拉第發(fā)現(xiàn)的D.只要磁通量發(fā)生變化，就一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流答案：1.AC2.CD3.ABC4.ABC5.AD6.AB7.ACD8.ABCD9.ABC10.ABC三、判斷題（每題2分，共20分）1.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是正電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向。（）2.高斯面上的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，則該高斯面內(nèi)一定沒(méi)有電荷。（）3.電容器所帶電荷量與兩極板間電壓的比值叫做電容。（）4.一段導(dǎo)線的電阻與通過(guò)它的電流成反比。（）5.安培力的方向總是垂直于電流方向和磁場(chǎng)方向所決定的平面。（）6.磁通量是矢量。（）7.只要閉合回路中的磁通量不為零，回路中就一定有感應(yīng)電流。（）8.洛倫茲力可以改變運(yùn)動(dòng)電荷的速度大小。（）9.電勢(shì)差與零電勢(shì)的選取無(wú)關(guān)。（）10.勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度處處相等，電勢(shì)也處處相等。（）答案：1.√2.×3.√4.×5.√6.×7.×8.×9.√10.×四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述靜電場(chǎng)的高斯定理內(nèi)容。答案：通過(guò)任意閉合曲面的電通量等于該閉合曲面所包圍的所有電荷的代數(shù)和除以真空中的電容率\(\epsilon_0\)。數(shù)學(xué)表達(dá)式為\(\varPhi_E=\frac{1}{\epsilon_0}\sum_{i}q_i\)。2.說(shuō)明電容器串聯(lián)和并聯(lián)的特點(diǎn)。答案：串聯(lián)時(shí)，各電容器電荷量相等，總電壓等于各電容器電壓之和，總電容的倒數(shù)等于各電容倒數(shù)之和；并聯(lián)時(shí)，各電容器電壓相等，總電荷量等于各電容器電荷量之和，總電容等于各電容之和。3.簡(jiǎn)述法拉第電磁感應(yīng)定律。答案：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。表達(dá)式為\(E=-N\frac{\Delta\varPhi}{\Deltat}\)，負(fù)號(hào)表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向由楞次定律確定。4.簡(jiǎn)述安培力和洛倫茲力的聯(lián)系與區(qū)別。答案：聯(lián)系：安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。區(qū)別：安培力是磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力，作用于宏觀導(dǎo)體；洛倫茲力是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力，作用于微觀粒子，且洛倫茲力不做功，安培力可做功。五、討論題（每題5分，共20分）1.討論如何提高發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率。答案：可從多方面著手，如優(yōu)化發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)，提高電磁轉(zhuǎn)換效率；選用高導(dǎo)磁率材料降低磁損耗；減少機(jī)械摩擦損耗，如改進(jìn)軸承等部件；合理調(diào)整發(fā)電機(jī)運(yùn)行參數(shù)，使發(fā)電過(guò)程更接近理想狀態(tài)等。2.分析在電磁學(xué)中，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的相互關(guān)系。答案：變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)。例如在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，磁場(chǎng)變化產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)；在交變電流產(chǎn)生的電磁場(chǎng)中，電流變化使電場(chǎng)變化，進(jìn)而產(chǎn)生變化磁場(chǎng)，二者相互依存、相互激發(fā)，形成電磁波傳播。3.探討電磁屏蔽的原理及應(yīng)用場(chǎng)景。答案：原理是利用金屬導(dǎo)體在電場(chǎng)中產(chǎn)生靜電感應(yīng)，形成等勢(shì)體，阻止電場(chǎng)穿透。應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，如電子設(shè)備的金屬外殼屏蔽外界