2025年大學(xué)物理學(xué)（電磁學(xué)基礎(chǔ)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案，請將正確答案填入括號內(nèi)）1.關(guān)于靜電場的電場強(qiáng)度和電勢，下列說法正確的是（）A.電場強(qiáng)度為零的地方，電勢也一定為零B.電勢為零的地方，電場強(qiáng)度也一定為零C.電場強(qiáng)度相同的地方，電勢也一定相同D.沿著電場線方向，電勢逐漸降低2.一平行板電容器充電后與電源斷開，若將兩極板間距離減小，則電容器的（）A.電容增大，極板間電壓增大B.電容增大，極板間電壓減小C.電容減小，極板間電壓增大D.電容減小，極板間電壓減小3.真空中有一均勻帶電球體和一均勻帶電球面，若它們的半徑和所帶電量都相等，則它們的靜電能關(guān)系為（）A.球體的靜電能等于球面的靜電能B.球體的靜電能大于球面的靜電能C.球體的靜電能小于球面的靜電能D.無法確定4.一無限長均勻帶電直線，電荷線密度為λ，距直線r處的電場強(qiáng)度大小為（）A.E=λ/(2πε?r)B.E=λ/(πε?r)C.E=2λ/(πε?r)D.E=4λ/(πε?r)5.一閉合回路中感應(yīng)電動勢的大小與穿過該回路的（）A.磁通量的大小成正比B.磁通量的變化量成正比C.磁通量的變化率成正比D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小成正比6.一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈平面與磁場方向垂直時(shí)，線圈中感應(yīng)電動勢（）A.最大B.最小C.為零D.無法確定7.一理想變壓器，原副線圈匝數(shù)比為n?:n?，原線圈接正弦交流電源，副線圈接電阻R，則變壓器的輸入功率與輸出功率之比為（）A.1:1B.n?2:n?2C.n?2:n?2D.R:n?28.一電子以速度v垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場B中，它所受的洛倫茲力大小為（）A.F=BevB.F=Bev2C.F=Be2vD.F=B2ev9.一平行板電容器，極板間充滿相對電容率為ε?的電介質(zhì)，若極板間電壓為U，極板面積為S，極板間距為d，則電容器的電容為（）A.C=ε?ε?S/dB.C=ε?S/(ε?d)C.C=ε?S/(ε?d)D.C=ε?ε?d/S10.一長直導(dǎo)線通有電流I，在其周圍空間產(chǎn)生的磁場中，距導(dǎo)線r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）A.B=μ?I/(2πr)B.B=μ?I/(πr)C.B=2μ?I/(πr)D.B=4μ?I/(πr)二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題4分，每題至少有兩個(gè)正確答案，請將正確答案填入括號內(nèi)，少選得2分，選錯不得分）1.關(guān)于電場線和等勢面，下列說法正確的是（）A.電場線總是與等勢面垂直B.沿電場線方向電勢逐漸降低，沿等勢面移動電荷電場力不做功C.電場線密的地方等勢面也密，電場線疏的地方等勢面也疏D.等勢面一定是平面，電場線一定是直線2.一平行板電容器，充電后與電源保持連接，若將兩極板間距離減小，則（）A.電容器的電容增大B.極板間電場強(qiáng)度增大C.極板間電壓增大D.極板上電荷量增大3.關(guān)于安培力和洛倫茲力，下列說法正確的是（）A.安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)B.安培力的方向與電流方向和磁場方向垂直C.洛倫茲力的方向與電荷運(yùn)動方向和磁場方向垂直D.安培力和洛倫茲力都不做功4.一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=E?sinωt，下列說法正確的是（）A.電動勢的有效值E=E?/√2B.當(dāng)t=T/4時(shí)，電動勢瞬時(shí)值為零C.當(dāng)t=T/2時(shí)，電動勢瞬時(shí)值為最大值D.該交變電動勢的周期T=2π/ω5.一理想變壓器，原副線圈匝數(shù)比為n?:n?，原線圈接正弦交流電源，副線圈接電阻R，下列說法正確的是（）A.原副線圈電流之比I?:I?=n?:n?B.原副線圈電壓之比U?:U?=n?:n?C.變壓器的輸入功率等于輸出功率D.若副線圈匝數(shù)增加，則副線圈電壓增大，電流減小三、判斷題（總共10題，每題2分，請判斷下列說法的正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”）1.電場強(qiáng)度的方向總是與電場力的方向一致。（）2.電勢差與電勢一樣，與零電勢點(diǎn)的選取無關(guān)。（）3.電容器的電容與極板間的電壓成正比，與極板上的電荷量成反比。（）4.閉合電路中，電流總是從高電勢流向低電勢。（）5.感應(yīng)電動勢的大小只與磁通量的變化量有關(guān)，與變化時(shí)間無關(guān)。（）6.正弦交變電流的有效值是其最大值的√2倍。（）7.變壓器只能改變交變電流的電壓，不能改變直流電壓。（）8.洛倫茲力對運(yùn)動電荷一定不做功。（）9.電場線和磁感線都是真實(shí)存在的曲線。（）10.一平行板電容器，極板間距離增大，電容增大。（）四、簡答題（總共3題，每題10分，請簡要回答下列問題）1.簡述靜電場的高斯定理，并說明其物理意義。2.簡述法拉第電磁感應(yīng)定律，并說明感應(yīng)電動勢的方向如何確定。3.簡述理想變壓器的工作原理，并說明其原副線圈電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系。五、計(jì)算題（總共2題，每題15分，請寫出詳細(xì)的解題過程）1.一均勻帶電球體，半徑為R，電荷量為Q，求球體內(nèi)外的電場強(qiáng)度分布。2.一矩形線圈，邊長分別為a和b，匝數(shù)為N，在勻強(qiáng)磁場B中繞垂直于磁場方向的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，求線圈中感應(yīng)電動勢的最大值。答案：一、選擇題1.D2.B3.B4.A5.C6.C7.A8.A9.A10.A二、多項(xiàng)選擇題1.ABC2.ABD3.ABC4.ABD5.ABCD三、判斷題1.×2.×3.×4.×5.×6.√7.√8.√9.×10.×四、簡答題1.靜電場的高斯定理：通過任意閉合曲面的電通量等于該閉合曲面內(nèi)所包圍的自由電荷的代數(shù)和除以真空電容率ε?。物理意義：反映了靜電場是有源場，電場線起始于正電荷，終止于負(fù)電荷。2.法拉第電磁感應(yīng)定律：電路中感應(yīng)電動勢的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。感應(yīng)電動勢方向用楞次定律確定，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。3.理想變壓器工作原理：基于電磁感應(yīng)定律，原線圈交變電流產(chǎn)生交變磁場，通過鐵芯耦合到副線圈，在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。原副線圈電