2025年高職電子信息（電磁場應(yīng)用）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40分）答題要求：本卷共8小題，每小題5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(guān)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，電勢也為零B.電場強度的方向就是電勢降低最快的方向C.電勢降低的方向就是電場強度的方向D.電場強度大的地方電勢一定高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，則該電容器的（）A.電容變大，極板間電壓變大B.電容變大，極板間電壓變小C.電容變小，極板間電壓變大D.電容變小，極板間電壓變小4.如圖所示，在勻強磁場中，一矩形金屬線圈繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如圖所示，則（）A.t=0.005s時線圈平面與磁場方向垂直B.t=0.01s時線圈的磁通量變化率最大C.線圈產(chǎn)生的交變電動勢的有效值為311VD.線圈產(chǎn)生的交變電動勢的頻率為100Hz5.如圖所示，一電子以速度v沿與電場線垂直的方向從A點飛入勻強電場，并從B點飛出。設(shè)電子在飛行過程中未發(fā)生碰撞，A、B兩點間的電勢差為U，則電子從A點到B點電場力做功的大小為（）A.eUB.-eUC.eVD.-eV6.如圖所示，在x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。在xOy平面內(nèi)，從原點O處沿與x軸正方向成θ角（0<θ<π/2）以速度v發(fā)射一個帶正電的粒子（重力不計）。則下列說法正確的是（）A.若v一定，θ越大，粒子在磁場中運動的時間越短B.若v一定，θ越大，粒子在磁場中運動的時間越長C.若θ一定，v越大，粒子在磁場中運動的時間越短D.若θ一定，v越大，粒子在磁場中運動的時間越長7.如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1:n2=2:1，原線圈接正弦交流電，副線圈接有R=55Ω的負載電阻。已知原線圈兩端電壓u=220√2sin100πt（V），則（）A.副線圈兩端電壓的有效值為110VB.原線圈中電流的有效值為0.5AC.變壓器的輸入功率為220WD.負載電阻R消耗的功率為110W8.如圖所示，空間存在一有邊界的條形勻強磁場區(qū)域，磁場方向與紙面垂直。一個閉合線圈從磁場邊界上方某處以初速度v0平行于紙面水平向右運動，線圈運動過程中始終在紙面內(nèi)，其中心始終在磁場邊界MN的正上方。則下列說法正確的是（）A.線圈進入磁場過程中，感應(yīng)電流方向為順時針方向B.線圈進入磁場過程中，感應(yīng)電流方向為逆時針方向C.線圈穿出磁場過程中，感應(yīng)電流方向為順時針方向D.線圈穿出磁場過程中，感應(yīng)電流方向為逆時針方向第II卷（非選擇題，共60分）9.（10分）如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為L，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為θ，導(dǎo)軌電阻不計。磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上。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。金屬棒由靜止開始下滑，求：（1）金屬棒下滑的最大速度vm；（2）當(dāng)金屬棒下滑速度為v時，金屬棒的加速度a。10.（12分）如圖所示，一理想變壓器原線圈接在電壓為u=220√2sin100πt（V）的交流電源上，副線圈接有兩個電阻R1=10Ω和R2=20Ω，開關(guān)S斷開時，電流表的示數(shù)為0.2A。求：（1）變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2；（2）開關(guān)S閉合時，電流表的示數(shù)I。11.（12分）如圖所示，在xOy平面內(nèi)，有一邊長為L的正方形區(qū)域abcd，區(qū)域內(nèi)存在垂直于xOy平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于紙面向里。一帶正電的粒子從a點沿ab方向以速度v0射入磁場，粒子重力不計。求：（1）粒子在磁場中運動的時間t；（2）粒子離開磁場時的位置坐標(biāo)。12.（13分）材料：如圖所示，空間存在一有界勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強度大小為B。一矩形金屬線圈abcd邊長分別為L1和L2，電阻為R。線圈以速度v垂直于磁場邊界向右勻速運動，從開始進入磁場到完全離開磁場的過程中。（1）請分析線圈中感應(yīng)電流的大小和方向變化情況；（2）求線圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q。13.（13分）材料：如圖所示，在光滑絕緣水平面上，有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球A，靜止在O點。以O(shè)點為原點，在該水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy。在y軸右側(cè)的區(qū)域內(nèi)存在著沿x軸正方向的勻強電場，電場強度大小為E。在t=0時刻，將另一質(zhì)量也為m、電荷量為-q的帶負電小球B，從x軸上的P點以速度v0沿y軸正方向射入電場，P點到O點的距離為L。小球B在電場中運動一段時間后，與小球A發(fā)生彈性碰撞。碰撞后小球A、B速度方向均沿y軸正方向。（1）求小球B在電場中運動的時間t；（2）求碰撞后小球A、B的速度大小vA和vB。答案：1.B2.A3.B4.A5.B6.A7.ACD8.BC9.（1）金屬棒下滑過程中，重力沿導(dǎo)軌向下的分力與安培力平衡時速度最大，由平衡條件有mgsinθ=BIL，又I=BLvm/R，解得vm=mgRsinθ/B2L2。（2）當(dāng)速度為v時，安培力F安=BIL=B2L2v/R，由牛頓第二定律有mgsinθ-B2L2v/R=ma，解得a=gsinθ-B2L2v/mR。10.（1）開關(guān)S斷開時，副線圈電流I2=0.2A，根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系U1/U2=n1/n2，U2=I2R1=2V，U1=220V，所以n1:n2=110:1。（2）開關(guān)S閉合時，副線圈總電阻R=R1R2/(R1+R2)=20/3Ω，副線圈電流I2'=U2/R=0.3A，根據(jù)電流與匝數(shù)關(guān)系I1/I2'=n2/n1，可得I1=0.003A，所以電流表的示數(shù)I=0.003A。11.（1）粒子在磁場中做勻速圓周運動，軌跡半徑r=mv0/qB，周期T=2πm/qB，粒子在磁場中運動的時間t=T/4=πm/2qB。（2）粒子離開磁場時的位置坐標(biāo)為（L，L）。12.（1）線圈進入磁場過程中，磁通量增加，感應(yīng)電流方向為逆時針，隨著線圈進入磁場，有效切割長度先增大后減小，感應(yīng)電流先增大后減?。痪€圈在磁場中運動時，磁通量不變，無感應(yīng)電流；線圈穿出磁場過程中，磁通量減小，感應(yīng)電流方向為順時針，隨著線圈穿出磁場，有效切割長度先增大后減小，感應(yīng)電流先增大后減小。（2）線圈進入磁場和穿出磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱相同，Q=2B2L12L2v/R。13.（1）小球B在電場中做