2025年物理學(xué)專升本電磁學(xué)重點題型練習(xí)試卷（含答案）考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、1.在真空中，一個電量為Q的點電荷，其電場中某一點的電場強(qiáng)度為E。若將一個電量為q的點電荷放入該點，該點電荷受到的電場力大小是多少？該點的電場強(qiáng)度E是否會因此改變？2.兩個點電荷Q1和Q2，分別位于x軸上的x=0和x=a處，它們產(chǎn)生的電場在x軸上某點P（x>P>0）處的總電場強(qiáng)度方向沿x軸正方向。Q1和Q2的電性關(guān)系如何？3.在一個半徑為R、帶電量為Q的均勻帶電球面內(nèi)部，其電場強(qiáng)度E如何？請簡要說明理由。二、1.一條無限長直導(dǎo)線通有電流I，導(dǎo)線旁距導(dǎo)線垂直距離為d處有一點P。求P點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向。2.一矩形線圈邊長分別為a和b，總匝數(shù)為N，通有電流I。將其置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場中，磁場方向與線圈平面的法線方向成θ角。求線圈所受的磁力矩大小。3.一個邊長為a的正方形線圈，通有電流I，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場中。若線圈平面與磁場方向平行，求該線圈所受的磁力合力大小和方向。三、1.一長為L的導(dǎo)體棒，以速度v垂直于磁場方向運動，穿過磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場區(qū)域。求導(dǎo)體棒產(chǎn)生的動生電動勢大小。請說明感應(yīng)電動勢的方向（可用右手定則描述）。2.一個面積為S的圓形線圈，電阻為R，置于變化的磁場中。若穿過線圈的磁通量隨時間均勻變化，磁通量的變化率為ΔΦ/Δt。求線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小和感應(yīng)電流大小及方向。3.將一個電感為L、電阻為R的線圈與一個電容為C的電容器串聯(lián)接在電動勢為ε的交流電源上。求該串聯(lián)電路的阻抗大小。四、1.一平行板電容器，極板面積為S，極板間距離為d，極板間充滿介電常數(shù)為ε的介質(zhì)。若該電容器帶電荷量為Q，求極板間的電場強(qiáng)度大小和電勢差U。2.一個電容器C1（電容為10μF）和一個電容器C2（電容為20μF）并聯(lián)后接在電壓為12V的電源上。求并聯(lián)后總電容大小以及每個電容器上的電荷量。3.一個電容器C1（電容為30μF）和一個電容器C2（電容為60μF）串聯(lián)后接在電壓為9V的電源上。求串聯(lián)后總電容大小以及每個電容器上的電壓。五、1.一質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子，以速度v進(jìn)入一個磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場中，速度方向與磁場方向垂直。求該粒子做勻速圓周運動的半徑和周期。2.一個電感為L、電阻為R的線圈與一個電容為C的電容器串聯(lián)接在電動勢為ε的直流電源上（開關(guān)接通瞬間）。求開關(guān)接通瞬間電容器上的電壓變化情況。（假設(shè)電容器初始不帶電）3.一長直螺線管，單位長度匝數(shù)為n，通有變化的電流I（I=I0sinωt），管內(nèi)充滿磁導(dǎo)率為μ的磁介質(zhì)。求螺線管內(nèi)部某點處的瞬時磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和瞬時磁通量隨時間的變化率。試卷答案一、1.電場力大小為|qE|。該點電場強(qiáng)度E不會改變，因為E僅由源電荷Q決定。2.Q1和Q2的電性相反。若同號，場強(qiáng)在P點應(yīng)沿x軸負(fù)方向。3.電場強(qiáng)度E為零。理由：由高斯定理可知，球面內(nèi)凈電荷為零，故電場強(qiáng)度為零。二、1.磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=μ0I/(2πd)，方向垂直于導(dǎo)線并指向遠(yuǎn)離導(dǎo)線的方向（可用右手螺旋定則判斷）。2.磁力矩大小為M=NBIabsinθ。3.磁力合力大小為零。理由：線圈四邊所受磁力大小相等，方向兩兩相反，且作用線共線，故合力為零。三、1.動生電動勢大小為ε=BLv。方向：若用右手定則判斷，拇指指向v的方向，則四指環(huán)繞方向即為感應(yīng)電動勢的方向（即電流從導(dǎo)體棒一端指向另一端）。2.感應(yīng)電動勢大小為ε=|ΔΦ/Δt|。感應(yīng)電流大小為I=ε/R=|ΔΦ/(RΔt)|。方向：由楞次定律判斷，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場阻礙原磁通量的變化。3.串聯(lián)電路阻抗大小為Z=√(R2+(ωL)2)，其中ω為交流電的角頻率。四、1.電場強(qiáng)度大小為E=Q/(εS)。電勢差U=E·d=Qd/(εS)。2.并聯(lián)總電容C=C1+C2=10μF+20μF=30μF。C1電荷量Q1=C1U=10μF×12V=120μC。C2電荷量Q2=C2U=20μF×12V=240μC。3.串聯(lián)總電容C=(C1C2)/(C1+C2)=(30μF×60μF)/(30μF+60μF)=20μF。C1電壓U1=C2U/C1=(60μF/30μF)×9V=18V。C2電壓U2=C1U/C2=(30μF/60μF)×9V=4.5V。五、1.勻速圓周運動半徑為r=mv/(qB)。周期為T=2πr/v=2πm/(qB)。2.開關(guān)接通瞬間，電感線圈視為斷路，電流不能突變，故電容器電壓近似等于電源電壓12V，隨后電流逐漸增大，電容器電壓