2025年大學電工（電磁場理論）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：本卷共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.關于靜電場的電場強度和電勢，下列說法正確的是（）A.電場強度為零的地方，電勢也一定為零B.電場強度處處相同的區(qū)域內，電勢也一定處處相同C.電勢降低的方向，一定是電場強度的方向D.電場強度的方向總是跟等勢面垂直2.真空中有兩個點電荷，它們之間的靜電力為F。如果保持它們之間的距離不變，將其中一個點電荷的電荷量增大為原來的2倍，則它們之間的靜電力變?yōu)椋ǎ〢.2FB.4FC.F/2D.F/43.一個帶正電的粒子，在電場中只受電場力作用，從A點運動到B點，其速度隨時間變化的圖像如圖所示。則（）A.A點的電場強度比B點的電場強度大B.A點的電勢比B點的電勢高C.粒子在A點的電勢能比在B點的電勢能大D.粒子從A點運動到B點的過程中，電場力做負功4.下列關于磁場的說法正確的是（）A.磁場是由磁感線組成的B.磁場對放入其中的通電導線一定有力的作用C.地磁場的北極在地理的南極附近D.用小磁針可以判斷磁場中某點的磁場方向5.如圖所示，一個閉合線圈放在勻強磁場中，線圈平面與磁場方向垂直。當線圈中通有如圖所示方向的電流時，線圈所受安培力的方向（）A.向上B.向下C.向左D.向右6.關于電磁感應現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.只要導體在磁場中運動，就會產(chǎn)生感應電流B.閉合電路的一部分導體在磁場中運動，就會產(chǎn)生感應電流C.閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，就會產(chǎn)生感應電流D.感應電流的方向只與磁場方向有關7.如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2=2∶1，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I1∶I2=2∶1B.原、副線圈電壓之比U1∶U2=2∶1C.原線圈輸入功率與副線圈輸出功率之比P1∶P2=2∶1D.原線圈輸入電壓與副線圈輸出電壓之比U1∶U2=1∶28.關于電磁波，下列說法正確的是（）A.電磁波在真空中的傳播速度與光速相同B.電磁波只能在真空中傳播C.電磁波是縱波D.電磁波不能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象9.如圖所示，一帶電粒子以某一速度垂直進入勻強磁場中，在磁場中做勻速圓周運動。若粒子的電荷量增大為原來的2倍，質量增大為原來的4倍，磁場的磁感應強度增大為原來的2倍，則粒子做勻速圓周運動的（）A.半徑不變B.半徑增大為原來的2倍C.周期不變D.周期增大為原來的2倍10.關于電場線和磁感線，下列說法正確的是（）A.電場線和磁感線都是真實存在的B.電場線和磁感線都不能相交C.電場線和磁感線的疏密都表示場的強弱D.沿電場線和磁感線的方向，場強和磁感應強度都逐漸減小第II卷（非選擇題，共70分）（總共4題，每題5分，答題要求）11.簡述靜電場中高斯定理的內容，并說明其物理意義。（總共3題，每題10分，答題要求）12.如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導軌MN、PQ固定在水平面上，導軌間距為L，電阻不計。導軌左端接有阻值為R的電阻。質量為m、電阻為r的金屬棒ab垂直放置在導軌上，整個裝置處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下?，F(xiàn)給金屬棒ab一個水平向右的初速度v0，求：（1）金屬棒ab在磁場中運動時的加速度大?。唬?）金屬棒ab運動的最大速度。（總共2題，每題15分，答題要求）13.如圖所示，一矩形線圈abcd放在勻強磁場中，磁場方向與線圈平面垂直。線圈匝數(shù)為n，邊長分別為L1和L2，電阻為R。現(xiàn)使線圈以角速度ω繞OO′軸勻速轉動，從圖示位置開始計時。求：（1）線圈中感應電動勢的瞬時值表達式；（2）線圈從圖示位置轉過90°的過程中，通過線圈某一截面的電荷量。（總共2題，每題20分，答題要求）14.材料：在一個真空環(huán)境中，有兩個點電荷Q1=+2×10^-6C和Q2=-3×10^-6C，它們之間的距離r=0.1m。已知靜電力常量k=9×10^9N·m2/C2。求：（1）這兩個點電荷之間的靜電力大??；（2）若在它們連線的中點放入一個電荷量q=1×10^-6C的點電荷，該點電荷所受的靜電力大小和方向。15.材料：如圖所示，一個匝數(shù)為n=100的矩形線圈abcd，邊長ab=0.2m，bc=0.1m，電阻R=10Ω。線圈在磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸OO′勻速轉動，角速度ω=100πrad/s。求：（1）線圈中感應電動勢的最大值；（2）從圖示位置開始計時，寫出線圈中感應電動勢的瞬時值表達式；（3）線圈轉動過程中產(chǎn)生的電功率。答案：1.D2.A3.C4.CD5.B6.C7.B8.A9.A10.BC11.高斯定理內容：在真空中的靜電場中，通過任意閉合曲面的電通量等于該閉合曲面內電荷量的代數(shù)和除以真空電容率。物理意義：反映了靜電場是有源場，電場線起始于正電荷，終止于負電荷。12.（1）根據(jù)牛頓第二定律和安培力公式可得加速度大小為B2L2v0/(m(R+r))；（2）當安培力與外力平衡時速度最大，最大速度為m(R+r)v0/B2L213.（1）感應電動勢瞬時值表達式為e=nBL1L2ωsinωt；（2）電荷量為nBL1L