2025年高職物理（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______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本卷共8小題，每題5分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.關(guān)于電場強(qiáng)度，下列說法正確的是（）A.由E=F/q可知，電場強(qiáng)度E跟試探電荷受到的靜電力F成正比，跟試探電荷的電荷量q成反比B.由E=kQ/r2可知，在離點(diǎn)電荷Q很近的地方，r趨近于零，電場強(qiáng)度E趨近于無窮大C.電場強(qiáng)度是矢量，電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向與正試探電荷在該點(diǎn)所受的靜電力方向相同D.電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小和方向與試探電荷無關(guān)2.如圖所示，A、B是兩個(gè)電荷量都是Q的正點(diǎn)電荷，O是它們連線的中點(diǎn)，P是連線中垂線上的一點(diǎn)。若OP間距離為x，x遠(yuǎn)大于A、B間距離。則P點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小E與x的關(guān)系圖象是（）3.一帶電粒子從電場中的A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，軌跡如圖中虛線所示，不計(jì)粒子所受重力，則（）A.粒子帶正電B.粒子加速度逐漸減小C.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度D.粒子的速度不斷減小4.如圖所示，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中，將兩個(gè)帶正電的試探電荷q1、q2分別置于A、B兩點(diǎn)，虛線為等勢線。取無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn)，若將q1、q2移動到無窮遠(yuǎn)的過程中外力克服電場力做的功相等，則下列說法正確的是（）A.A點(diǎn)電勢大于B點(diǎn)電勢B.A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相等C.q1的電荷量小于q2的電荷量D.q1在A點(diǎn)的電勢能小于q2在B點(diǎn)的電勢能5.如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源（內(nèi)阻不計(jì)）連接，下極板接地。一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離，則（）A.帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動B.P點(diǎn)的電勢將降低C.帶電油滴的電勢能將減小D.電容器的電容減小，極板帶電荷量將增大6.如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1∶n2=2∶1，原線圈接正弦交變電源，副線圈接有R=55Ω的負(fù)載電阻。已知a、b兩端電壓u=220√2sin100πt（V），則（）A.副線圈中電流的頻率為100HzB.副線圈中電流的有效值為2AC.變壓器的輸入功率為220WD.原線圈中的電流有效值為0.5A7.如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上，導(dǎo)軌間距為L，左端接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與導(dǎo)軌接觸良好?，F(xiàn)使金屬棒ab在水平恒力F作用下由靜止開始向右運(yùn)動，則（）A.金屬棒ab一直做勻加速直線運(yùn)動B.金屬棒ab先做加速度減小的加速運(yùn)動，后做勻速直線運(yùn)動C.金屬棒ab達(dá)到的最大速度為(F-B2L2v/R+r)R/B2L2D.金屬棒ab達(dá)到最大速度后，撤去外力F，金屬棒ab將做勻減速直線運(yùn)動8.如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場的邊界上，有兩個(gè)質(zhì)量和電荷量均相同的正、負(fù)離子（不計(jì)重力），從O點(diǎn)以相同的速度先后射入磁場中，入射方向與邊界成θ角，則正、負(fù)離子在磁場中（）A.運(yùn)動軌跡的半徑相同B.運(yùn)動的時(shí)間相同C.重新回到邊界時(shí)速度大小和方向相同D.重新回到邊界的位置與O點(diǎn)的距離相等第II卷（非選擇題，共60分）9.（10分）答題要求：按題目要求作答，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。如圖所示，在真空中有兩個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷，電荷量分別為Q和4Q，它們固定在相距為L的A、B兩點(diǎn)。求：（1）在A、B連線上電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)到A點(diǎn)的距離；（2）在A、B連線的延長線上電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)到B點(diǎn)的距離。10.（12分）答題要求：按題目要求作答，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。如圖所示，水平放置的平行板電容器，極板長L=0.2m，板間距離d=0.1m，電源電動勢E=12V，內(nèi)阻r=1Ω，電阻R=4Ω。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，一帶電荷量q=-3×10??C、質(zhì)量m=6×10??kg的粒子以速度v0=4m/s從兩板中間沿與板平行的方向射入，恰好從極板邊緣射出。不計(jì)粒子重力，求：（1）粒子射出時(shí)的速度大??；（2）電容器的電容C。11.（12分）答題要求：按題目要求作答，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u=220√2sin100πt（V）的交流電源上，副線圈接有R=55Ω的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2=2∶1，電流表、電壓表均為理想電表。求：（1）電流表的示數(shù)；（2）變壓器的輸入功率。12.（13分）材料：如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在傾角為θ的斜面上，導(dǎo)軌間距為L，電阻不計(jì)。導(dǎo)軌所在空間存在垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。兩根質(zhì)量均為m、電阻均為R的金屬棒a、b垂直于導(dǎo)軌放置，且與導(dǎo)軌接觸良好。開始時(shí)兩金屬棒均靜止在導(dǎo)軌上，現(xiàn)給金屬棒a一個(gè)沿導(dǎo)軌向上的初速度v0，金屬棒a沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動，金屬棒b在安培力作用下也開始運(yùn)動。已知兩金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度為g。答題要求：根據(jù)上述材料，按題目要求作答，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。（1）分析金屬棒a、b的運(yùn)動情況，并說明理由；（2）求金屬棒a、b最終的速度大小。13.（13分）材料：如圖所示，在xOy平面內(nèi)，有一以原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的圓形區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)存在垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場。在y軸上的P點(diǎn)有一粒子發(fā)射源，能沿x軸正方向發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，粒子的初速度大小為v0。已知粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑也為R，不計(jì)粒子重力。答題要求：根據(jù)上述材料，按題目要求作答，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。（1）求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；（2）若粒子在磁場中運(yùn)動一段時(shí)間后，從磁場邊界上的Q點(diǎn)離開磁場，已知Q點(diǎn)的坐標(biāo)為（R，R），求粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間；（3）若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)樵瓉淼?倍，粒子仍從P點(diǎn)沿x軸正方向發(fā)射，求粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間。答案：1.CD2.A3.C4.C5.B6.BCD7.BC8.ACD9.（1）設(shè)所求點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為x，則kQ/x2=k4Q/(L-x)2，解得x=L/3。（2）設(shè)所求點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為y，則k4Q/y2=kQ/(y+L)2，解得y=L。10.（1）粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，水平方向L=v0t，豎直方向vy=at，a=qU/md，U=IR，I=E/(R+r)，解得vy=3m/s，v=5m/s。（2）C=Q/U，Q=It，解得C=1×10??F。11.（1）副線圈電壓U2=U1n2/n1=110V，副線圈電流I2=U2/R=2A，原線圈電流I1=I2n2/n1=1A。（2）變壓器輸入功率P=U1I1=220W。12.（1）金屬棒a向上運(yùn)動，速度減小，加速度減小，最終做勻速運(yùn)動；金屬棒b在安培力作用下向上運(yùn)動，速度增大，加速度減小，最終做勻速運(yùn)動。理由：金屬棒a切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，回路中有感應(yīng)電流，兩金屬棒受安培力作用。（2）最終兩棒勻速，對a有F安=mgsinθ+μmg，對b有F安=mgsinθ-μmg，根據(jù)E=BLv，I=E/2R，F(xiàn)安=BIL，解