2025年高中電磁學(xué)試題及答案一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求）1.真空中固定兩個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷Q?和Q?，電荷量分別為+4q和+q，相距3L。在它們連線上存在一點(diǎn)P，使得P點(diǎn)電場強(qiáng)度為零。則P點(diǎn)距離Q?的位置為（）A.距離Q?左側(cè)2L處B.距離Q?右側(cè)L處C.距離Q?右側(cè)2L處D.距離Q?左側(cè)L處2.如圖所示，勻強(qiáng)電場方向與x軸成30°角，場強(qiáng)大小為E。一電荷量為+q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O(0,0)運(yùn)動(dòng)到A(2a,0)，再運(yùn)動(dòng)到B(2a,a)。已知O點(diǎn)電勢為φ?，則粒子從O到B的過程中電勢能變化量為（）A.-qEa(√3+1)B.-qEa(√3-1)C.-qEa(1+√3/2)D.-qEa(√3/2+1)3.平行板電容器充電后與電源斷開，極板間距為d，極板面積為S，電容C=ε?S/d。現(xiàn)用絕緣工具將極板間距緩慢增大至2d，同時(shí)在兩極板間插入厚度為d、相對介電常數(shù)為2的電介質(zhì)板（覆蓋整個(gè)極板面積）。則下列說法正確的是（）A.電容器電荷量變?yōu)樵瓉淼?倍B.兩極板間電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?/2C.電容器儲存的電能增加D.極板間電勢差不變4.如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢E=6V，內(nèi)阻r=1Ω，定值電阻R?=2Ω，R?=3Ω，滑動(dòng)變阻器R?最大阻值為10Ω。閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片P從a端滑到b端時(shí)，下列說法正確的是（）A.電流表A示數(shù)先增大后減小B.電壓表V?示數(shù)最小值為2VC.電壓表V?示數(shù)最大值為4.8VD.電源的輸出功率先增大后減小5.如圖所示，水平桌面上固定一矩形金屬框abcd，ab邊長為L，bc邊長為2L，框內(nèi)存在垂直桌面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B?，F(xiàn)將質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒MN垂直ab放置在框上，從ad邊處以初速度v?向右滑動(dòng)，導(dǎo)體棒與框接觸良好，滑動(dòng)摩擦力為f。則導(dǎo)體棒在滑動(dòng)過程中（）A.感應(yīng)電流方向始終為M→N→c→b→MB.最大感應(yīng)電動(dòng)勢為BLv?C.克服安培力做功等于動(dòng)能減少量D.最終停在距離ad邊L/2處6.如圖所示，邊長為a的正方形線圈abcd繞垂直于勻強(qiáng)磁場的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈匝數(shù)為n，電阻為r。當(dāng)線圈平面與磁場方向夾角為30°時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢為E?。則線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω為（）A.E?/(nBa2cos30°)B.E?/(nBa2sin30°)C.2E?/(nBa2cos30°)D.2E?/(nBa2sin30°)7.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，半徑為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里。一電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子從圓周上的A點(diǎn)以速度v沿直徑方向射入磁場，恰好從圓周上的B點(diǎn)射出，AB為磁場區(qū)域的直徑。則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（）A.πm/(2qB)B.πm/(qB)C.2πm/(qB)D.πm/(4qB)8.如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，與水平面夾角為θ，導(dǎo)軌間距為L，上端連接阻值為R的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，從靜止開始下滑。當(dāng)導(dǎo)體棒速度為v時(shí)，下列說法正確的是（）A.導(dǎo)體棒的加速度為gsinθ-B2L2v/(mR)B.電阻R的熱功率為B2L2v2/RC.導(dǎo)體棒重力的功率為mgvsinθD.導(dǎo)體棒所受安培力大小為B2L2v/R9.如圖所示，空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場E和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子以速度v?從原點(diǎn)O沿x軸正方向射入，粒子重力不計(jì)。若粒子運(yùn)動(dòng)軌跡恰好經(jīng)過點(diǎn)(a,a)，則v?的大小為（）A.(E/B)+√(2Ea/(mq))B.(E/B)+√(Ea/(mq))C.√(2Ea/(mq))D.(E/B)+√(Ea/(2mq))10.如圖所示，邊長為L的正方形導(dǎo)線框在豎直平面內(nèi)自由下落，進(jìn)入方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域（磁場上下邊界水平）。已知導(dǎo)線框質(zhì)量為m，電阻為R，磁場高度為2L。線框下邊剛進(jìn)入磁場時(shí)速度為v?，上邊剛離開磁場時(shí)速度為v?。則線框穿過磁場的過程中（）A.感應(yīng)電流的方向先順時(shí)針后逆時(shí)針B.安培力的沖量大小為m(v?-v?)C.產(chǎn)生的焦耳熱為mg·2L+(1/2)mv?2-(1/2)mv?2D.線框可能先加速后勻速再減速二、填空題（本題共5小題，每空3分，共30分）11.兩個(gè)完全相同的金屬小球A、B，A帶電荷量+4×10??C，B帶電荷量-2×10??C，相距0.3m時(shí)庫侖力大小為______N（k=9×10?N·m2/C2）。若將兩球接觸后放回原處，庫侖力大小變?yōu)開_____N。12.勻強(qiáng)電場中，A、B兩點(diǎn)沿電場方向間距為0.2m，電勢差為100V；B、C兩點(diǎn)連線與電場方向成60°角，間距為0.1m，則A、C兩點(diǎn)的電勢差為______V。若將電荷量為-5×10??C的電荷從A移到C，電勢能變化量為______J。13.如圖所示，通電直導(dǎo)線MN固定，電流方向向上。小磁針靜止時(shí)N極指向右方，說明導(dǎo)線MN______側(cè)（選填“左”或“右”）存在另一通電導(dǎo)線P，其電流方向?yàn)開_____（選填“向上”或“向下”）。14.匝數(shù)為100的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈面積為0.02m2，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T。當(dāng)線圈平面與磁場方向夾角為60°時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢為10V，則線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為______rad/s；線圈從圖示位置（與磁場平行）轉(zhuǎn)過90°的過程中，感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值為______V。15.如圖所示，電感線圈L的自感系數(shù)為0.5H，電阻不計(jì)；電阻R=2Ω，電源電動(dòng)勢E=4V，內(nèi)阻不計(jì)。閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后斷開S，此時(shí)通過R的電流方向?yàn)開_____（選填“向左”或“向右”）；斷開S后0.1s內(nèi)，通過R的電荷量為______C。三、計(jì)算題（本題共4小題，共30分。解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟）16.（6分）如圖所示，水平放置的平行板電容器兩極板間距為d，上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，極板間勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為E。一電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子從下極板邊緣以初速度v?水平射入電場，恰好從上極板邊緣射出。求：（1）粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；（2）兩極板的長度L。17.（8分）如圖所示，足夠長的光滑水平金屬導(dǎo)軌間距為L，左端連接阻值為R的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，初始時(shí)靜止。t=0時(shí)對ab施加水平向右的恒力F，求：（1）導(dǎo)體棒的最大速度v?；（2）當(dāng)導(dǎo)體棒速度為v（v<v?）時(shí)的加速度a；（3）從開始運(yùn)動(dòng)到速度達(dá)到v?/2的過程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q。18.（8分）如圖所示，半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律為B=B?+kt（k>0）。圓形區(qū)域外有一與磁場共圓心的正方形導(dǎo)線框abcd，邊長為2r，電阻為R。求：（1）t時(shí)刻導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的大小和方向；（2）前t?時(shí)間內(nèi)導(dǎo)線框產(chǎn)生的焦耳熱；（3）若將導(dǎo)線框改為半徑為2r的圓形，其他條件不變，感應(yīng)電流大小如何變化？說明理由。19.（8分）如圖所示，豎直平面內(nèi)有一坐標(biāo)系xOy，x軸上方存在水平向左的勻強(qiáng)電場E，x軸下方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從y軸上的A點(diǎn)(0,h)由靜止釋放，進(jìn)入磁場后恰好從x軸上的C點(diǎn)(2a,0)射出磁場（粒子重力不計(jì)）。求：（1）粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度v；（2）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；（3）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。答案一、選擇題1.B2.A3.C4.D5.B6.A7.A8.A9.A10.C二、填空題11.0.8；0.312.125；-6.25×10??13.右；向上14.20；20/π（或約6.37）15.向左；0.2三、計(jì)算題16.（1）粒子在豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度a=qE/m，豎直位移d=(1/2)at2，解得t=√(2md/(qE))。（2）水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，L=v?t=v?√(2md/(qE))。17.（1）當(dāng)安培力F?=BIL=B2L2v?/(R+r)=F時(shí)，速度最大，v?=F(R+r)/(B2L2)。（2）加速度a=(F-F?)/m=(F-B2L2v/(R+r))/m。（3）由動(dòng)能定理：Fx-W?=(1/2)m(v?/2)2，其中W?為安培力做功，等于電路總焦耳熱Q總。Q總=Fx-(1/8)mF2(R+r)2/(B?L?)。電阻R的焦耳熱Q=Q總×R/(R+r)。18.（1）感應(yīng)電動(dòng)勢E=ΔΦ/Δt=kπr2，感應(yīng)電流I=E/R=kπr2/R，方向由楞次定律判斷為逆時(shí)針（俯視）。（2）焦耳熱Q=I2Rt=(k2π2r?/R)t?。（3）感應(yīng)電流不變。因?yàn)楦袘?yīng)電動(dòng)勢由磁場變化的面積決定（僅圓形區(qū)域內(nèi)的磁通量變化），與導(dǎo)線框形狀無關(guān)，故I不變。19.（1）粒子在電場中加速，qEh=