2025年大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)B（電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)操作）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共6小題，每小題5分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，以下關(guān)于操作和現(xiàn)象的描述正確的是（）A.閉合開(kāi)關(guān)瞬間，電流表指針會(huì)迅速偏轉(zhuǎn)B.閉合開(kāi)關(guān)后，將磁鐵從螺線管中快速抽出，電流表指針不偏轉(zhuǎn)C.保持磁鐵不動(dòng)，只改變螺線管的匝數(shù)，電流表指針會(huì)偏轉(zhuǎn)D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間，電流表指針不會(huì)有任何反應(yīng)答案：A2.用伏安法測(cè)電阻時(shí)，若采用電流表外接法，測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值相比（）A.偏大B.偏小C.相等D.無(wú)法確定答案：B3.關(guān)于磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，下列說(shuō)法正確的是（）A.由B=F/IL可知，B與F成正比，與IL成反比B.B的大小與通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流的大小無(wú)關(guān)C.B的方向與通電導(dǎo)線所受安培力的方向一致D.通電導(dǎo)線在該點(diǎn)不受安培力作用，則該點(diǎn)B=0答案：B4.在測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，以下哪種方法誤差相對(duì)較?。ǎ〢.電流表外接法B.電流表內(nèi)接法C.伏安法D.用電壓表和電阻箱測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法答案：D5.一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=E?sinωt。若將線圈的轉(zhuǎn)速提高一倍，其他條件不變，則電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式變?yōu)椋ǎ〢.e=E?sin2ωtB.e=2E?sin2ωtC.e=E?sinωtD.e=2E?sinωt答案：B6.對(duì)于理想變壓器，下列說(shuō)法正確的是（）A.原、副線圈中交變電流的頻率之比等于原、副線圈匝數(shù)之比B.原、副線圈中交變電流的功率之比等于原、副線圈匝數(shù)之比C.原、副線圈中交變電流的電壓之比等于原、副線圈匝數(shù)之比D.原、副線圈中交變電流的電流之比等于原、副線圈匝數(shù)之比答案：C第II卷（非選擇題共70分）（一）填空題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每空2分。把答案填在題中的橫線上。1.某同學(xué)在做“用多用電表測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，用“×100”擋測(cè)量一個(gè)電阻的阻值，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，為了更準(zhǔn)確地測(cè)量該電阻的阻值，他應(yīng)該換用______擋（選填“×10”或“×1k”），換擋后需要進(jìn)行的操作是______。答案：×10；重新進(jìn)行歐姆調(diào)零2.有一個(gè)標(biāo)有“220V100W”的燈泡，其電阻為_(kāi)_____Ω。若將它接在110V的電路中，它的實(shí)際功率為_(kāi)_____W。答案：484；253.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一與磁場(chǎng)方向垂直的平面，面積為S的矩形線圈abcd繞垂直于磁感線的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知線圈的匝數(shù)為n，角速度為ω，則線圈中產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的最大值E?=______。答案：nBSω4.某同學(xué)在探究影響感應(yīng)電流方向的因素時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)把磁鐵的N極向下插入螺線管時(shí)，螺線管中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針（從螺線管上方看）。則當(dāng)把磁鐵的S極向上拔出螺線管時(shí)，螺線管中感應(yīng)電流的方向?yàn)開(kāi)_____（從螺線管上方看）。答案：逆時(shí)針（二）實(shí)驗(yàn)題（共15分）答題要求：本大題共1小題，共15分。請(qǐng)按要求作答。1.（15分）某同學(xué)要測(cè)定一個(gè)阻值約為20Ω的電阻R?的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：A.電源（電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻不計(jì)）B.電流表A?（量程0～30mA，內(nèi)阻約為10Ω）C.電流表A?（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω）D.電壓表V（量程0～3V，可以看成理想電壓表）E.滑動(dòng)變阻器R?（阻值0～10Ω，額定電流2A）F.滑動(dòng)變阻器R?（阻值0～100Ω，額定電流lA）G.開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干（1）為了能較準(zhǔn)確地測(cè)量電阻R?的阻值，電流表應(yīng)選用______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______。（填器材前面的字母序號(hào)）（2）請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖。（3）實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)記錄了多組電流表A和電壓表V的示數(shù)I、U，并畫(huà)出了U-I圖像，如圖所示。由圖像可得電阻R?=______Ω。答案：（1）B；E（2）電路圖：電源正極連接滑動(dòng)變阻器R?一端，滑動(dòng)變阻器R?另一端連接電流表B負(fù)極，電流表B正極連接電阻R?一端，電阻R?另一端連接電壓表V負(fù)極，電壓表V正極連接電源負(fù)極，開(kāi)關(guān)S在干路上。（3）20（三）計(jì)算題（共15分）答題要求：本大題共1小題，共15分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。1.（15分）如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上，導(dǎo)軌間距L=0.5m，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。導(dǎo)軌左端接有阻值R=2Ω的電阻。質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=1Ω的金屬棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下。現(xiàn)用一水平恒力F=1N拉金屬棒ab，使其由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，求：（1）金屬棒ab的最大速度；（2）當(dāng)金屬棒ab的速度v=5m/s時(shí)，金屬棒ab的加速度大小。答案：（1）對(duì)金屬棒ab受力分析，根據(jù)牛頓第二定律F-μmg-F安=ma，當(dāng)a=0時(shí)速度最大，此時(shí)F安=F-μmg=1-0.2×0.1×10=0.8N。又F安=BIL，I=E/(R+r)，E=BLv?，可得v?=10m/s。（2）當(dāng)v=5m/s時(shí)，E=BLv=2×0.5×5=5V，I=E/(R+r)=5/(2+1)=5/3A，F(xiàn)安=BIL=2×5/3×0.5=5/3N，根據(jù)牛頓第二定律F-μmg-F安=ma，可得a=2m/s2。（四）材料分析題（共15分）答題要求：本大題共3小題，每小題5分。閱讀材料，回答問(wèn)題。材料：在電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)中，常常會(huì)遇到各種誤差來(lái)源。比如在測(cè)量電流時(shí)，電流表本身存在內(nèi)阻，這會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。在伏安法測(cè)電阻中，電流表外接法和內(nèi)接法由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值存在偏差。另外，實(shí)驗(yàn)環(huán)境中的磁場(chǎng)干擾也可能使測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。1.請(qǐng)分析電流表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量電流的影響原理。在測(cè)量電流時(shí)，電流表串聯(lián)在電路中，其內(nèi)阻會(huì)分走一部分電壓。根據(jù)歐姆定律I=U/R，當(dāng)電流表內(nèi)阻r不為零時(shí)，測(cè)量的電流值I測(cè)=U/(R+r)，而真實(shí)電流I真=U/R，所以測(cè)量值小于真實(shí)值，且內(nèi)阻越大，測(cè)量誤差越大。2.說(shuō)明伏安法測(cè)電阻中電流表外接法和內(nèi)接法測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值偏差的原因。電流表外接法時(shí)，電壓表測(cè)量的是電阻R和電流表內(nèi)阻r兩端的電壓，電流表測(cè)量的是通過(guò)電阻R的電流，根據(jù)R測(cè)=U/I，此時(shí)測(cè)量值R測(cè)=U/(I+Ir/R)，小于真實(shí)值R真。內(nèi)接法時(shí)，電流表測(cè)量的是通過(guò)電阻R和電壓表內(nèi)阻RV的電流，電壓表測(cè)量的是電阻R兩端的電壓，測(cè)量值R測(cè)=(U+UrV/R)/I，大于真實(shí)值R真。3.針對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境中的磁場(chǎng)干擾，提出一種減小其影響的方法?？梢圆捎闷帘未胧热缬媒饘偻鈿?shí)驗(yàn)儀器屏蔽起來(lái)，阻擋外界磁場(chǎng)的進(jìn)入?；蛘吆侠聿贾脤?shí)驗(yàn)儀器，使它們之間的磁場(chǎng)相互抵消。還可以在實(shí)驗(yàn)區(qū)域設(shè)置磁屏蔽裝置，如軟磁材料制成的屏蔽罩等，來(lái)減小磁場(chǎng)干擾對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的影響。（五）論述題（共5分）答題要求：本大題共1小題，共5分。請(qǐng)簡(jiǎn)要論述電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)在實(shí)際生活中的應(yīng)用。電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)在實(shí)際生活中有廣泛應(yīng)用。例如，發(fā)電機(jī)