《电工技术基础及应用》电磁感应、自感及互感原理与应用-知识点训练卷山东省电子技术类考纲百套卷第7卷

编写说明：《电子技术类考纲百套卷》依据山东省《电子技术类专业知识考试标准》编写，本套试卷共98份，分为三个部分，第一部分是知识点训练卷，每个考点1-4份试卷共60份，第二部分是常考题训练卷，考纲有七个知识模块，每个知识模块4份训练卷共28份，第三个部分是专业综合训练卷，参考历年电子技术类专业真题试卷，编写了10份。 本试卷是《电子技术类考纲百套卷》的第7卷，是第一部分知识点训练卷，按考纲中知识模块1.电工技术基础及应用---5.电磁感应、自感及互感原理与应用的五点要求编写。其五点要求是： （1）理解电磁感应现象产生的条件及法拉第电磁感应定律。 （2）会用右手定则和楞次定律判断感应电流的方向。 （3）理解自感现象及其应用。 （4）理解互感现象及其应用。 （5）了解互感线圈的同名端。 山东省《电子技术类考纲百套卷》 第7卷 电工技术基础及应用 5.电磁感应、自感及互感原理与应用 知识点训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题（本大题共30小题，每题2分，共60分） 1. 电磁感应现象产生的条件是：（　　） A. 导体静止不动 B. 磁场强度不变 C. 导体在磁场中做切割磁感线运动 D. 导体与磁场之间没有相对运动 【答案】C 2. 法拉第电磁感应定律表明感应电动势与以下哪项成正比：（　　） A. 导体的电阻 B. 导体的速度 C. 磁通量的变化率 D. 磁场的强度 【答案】C 3. 一个变压器的原边线圈匝数为400，副边线圈匝数为200，输入电压为220V。求变压器的匝数比和输出电压。（　　） A. 匝数比为2:1，输出电压为110V B. 匝数比为2:1，输出电压为220V C. 匝数比为1:2，输出电压为110V D. 匝数比为1:2，输出电压为220V 【答案】A 4. 一个线圈的自感系数为0.05H，通过它的电流从1A均匀减少到0.5A，需要1秒。求线圈产生的平均感应电动势。（　　） A. 0.025V B. 0.5V C. 1V D. 2V 【答案】B 5. 变压器的原边线圈匝数为800，副边线圈匝数为400，输入电压为200V。如果副边线圈连接了一个5Ω的负载，求负载上的电流。（　　） A. 5A B. 10A C. 20A D. 40A 【答案】C 6. 电容器以恒定电流充电，电容为20μF，充电电流为2A，充电时间为15秒。求电容器存储的电荷量。（　　） A. 20C B. 30C C. 60C D. 90C 【答案】B 7. 如图所示，在匀强磁场中做各种运动的矩形线框，能产生感应电流的是（　　） A．图甲中矩形线框向右加速运动 B．图乙中矩形线框匀速转动 C．图丙中矩形线框向右加速运动 D．图丁中矩形线框斜向上运动 【答案】B 8. 如图所示，关于涡流，下列说法中错误的是（　　） A．真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置 B．家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的 C．阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动 D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流 【答案】B 9. 社会的进步离不开科学发现，每一步科学探索的过程倾注了科学家的才智和努力，以下关于科学家的贡献说法不正确的是（　　） A．安培提出了分子电流假说，解释了磁现象 B．奥斯特首先发现了电流的磁效应 C．法拉第发现了电磁感应现象 D．库仑测出了电子的电量 【答案】D 10. 如图甲所示，300匝的线圈两端A、B与一个理想电压表相连。线圈内有指向纸内方向的匀强磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。下列说法正确的是（    ） A．A端应接电压表正接线柱，电压表的示数为150V B．A端应接电压表正接线柱，电压表的示数为50.0V C．B端应接电压表正接线柱，电压表的示数为150V D．B端应接电压表正接线柱，电压表的示数为50.0V 【答案】A 11. 下列物理学史材料中，描述正确的是（　　） A．卡文迪什通过扭秤实验测量出静电引力常量的数值 B．为了增强奥斯特的电流磁效应实验效果，应该在静止的小磁针上方通以自西向东的电流 C．法拉第提出了“电场”的概念，并制造出第一台电动机 D．库仑通过与万有引力类比，在实验的基础上验证得出库仑定律 【答案】D 12. 关于磁通量的概念，下面说法正确的是 （ ） A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大 B．磁感应强度大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量也越大 C．穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率一定为零 D．磁通量的变化，不一定由于磁场的变化产生的 【答案】D 13. 关于对楞次定律的理解，下面说法中正确的是 （ ） A．感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化 B．感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相同 C．感应电流的磁场方向，总是跟原磁砀方向相反 D．感应电流的磁场方向只能跟原磁场方向相同 【答案】A 14. 如右图所示，一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放， 圆环摆动过程中经过匀强磁场区域，则（空气阻力不计） （ ） A．圆环向右穿过磁场后，还能摆至原高度 B．在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流 C．圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大 D．圆环最终将静止在平衡位置 【答案】B 15. 如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B。纸面内有一正方形均匀金属线框abcd，其边长为L，总电阻为R，ad边与磁场边界平行。从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中，线框在向左的拉力作用下以速度v匀速运动，则（　　） A． ad两点间的电压 B． 拉力做功的功率 C． 通过电路的电荷量 D． ab边产生的焦耳热 【答案】B 16. 探究电磁感应现象的实验装置如图所示，下列选项中不能使灵敏电流表指针偏转的是（　　） A． 闭合开关的瞬间 B． 闭合开关且电流稳定后 C． 闭合开关后将线圈A迅速向上拔出时 D． 闭合开关后迅速移动滑动变阻器的滑片 【答案】B 17. 下列说法中正确的有：（ ） A、只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生 B、穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生 C、线框不闭合时，若穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中没有感应电流和感应电动势 D、线框不闭合时，若穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中没有感应电流，但有感应电动势 【答案】D 18. 根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是：（ ） A、阻碍引起感应电流的磁通量； B、与引起感应电流的磁场反向； C、阻碍引起感应电流的磁通量的变化； D、与引起感应电流的磁场方向相同。 【答案】C 19. 导体的电阻值会受到多种因素的影响。以下哪项因素的减小会导致导体电阻增加？（　　） A. 长度 B. 截面积 C. 温度 D. 材料 【答案】B 20. 穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2Wb,则（　　） A.线圈中感应电动势每秒增加2V B.线圈中感应电动势每秒减少2V C.线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2V D.线圈中感应电动势始终为2V 【答案】D 21. 如右图，一光滑的平面上，右方有一条形磁铁，一金属环以初速度V沿磁铁的中线向右滚动，则以下说法正确的是（ ） A 环的速度越来越小 B 环保持匀速运动 C 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的N极 D 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的S极 【答案】A 22. 在欧姆定律的框架下，通过电阻的电流会随电压的增大而？（　　） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 反比 【答案】A 23. 在含有电感的交流电路中，电压与电流之间的相位关系是？（　　） A. 电压始终领先于电流90度 B. 电压始终滞后于电流90度 C. 电压与电流同相位 D. 无法确定，取决于电路的具体参数 【答案】D 24. 一个闭合线圈在匀强磁场中以恒定速度运动，当磁场的磁感应强度突然加倍时，线圈中感应电动势的变化是？（　　） A. 保持不变 B. 立即加倍 C. 逐渐增加到初始值的两倍 D. 先增加后减少 【答案】A 25. 在一个含有电感和电容的交流电路中，若要使电路的总阻抗最小，电路中的电感和电容应该满足什么条件？（　　） A. 感抗远大于容抗 B. 容抗远大于感抗 C. 感抗等于容抗 D. 电感和电容值无关 【答案】C 26. 在一个含有电感的交流电路中，当电源频率增加时，感抗XL的变化趋势是？（　　） A. 保持不变 B. 减少 C. 增加 D. 先减少后增加 【答案】C 27. 在一个RLC串联电路中，已知电阻R为40Ω，电感L为200mH，电容C为2000μF，电源频率为50Hz，电路的总阻抗约为？（　　） A. 10Ω B. 20Ω C. 40Ω C. 80Ω 【答案】D 28. 在一个含有电感的交流电路中，当电源频率增加时，感抗XL的变化趋势是？（　　） A. 保持不变 B. 减少 C. 增加 D. 先减少后增加 【答案】C 29. 在并联电路中，各支路上的电压？（　　） A. 是各支路电压之和 B. 是各支路电压的平均值 C. 在每个支路上相同 D. 与电流无关 【答案】C 30. 线圈所围的面积为0.1m2，线圈电阻为1．规定线圈中感应电流I 的正方向从上往下看是顺时针方向，如图所示．磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示．则以下说法不正确的是？（　　） Ａ．在时间0～5s内，I的最大值为0.01A Ｂ．在第4s时刻，I的方向为逆时针 ( B/ T t /s O 图（2）　 2 3 4 5 B 图（1） I ) Ｃ．前2 s内，通过线圈某截面的总电量为0.01C Ｄ．第3s内，线圈的发热功率最大 【答案】D 二、简答题（本大题共2小题，每题10分，共20分） 1. 解释楞次定律，并说明它在判断感应电流方向中的应用。 【答案】楞次定律指出，感应电流的方向总是使得它产生的磁场来反抗原磁场的变化。换句话说，感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁通量变化方向相反，以抵消磁通量的变化。 在实际应用中，楞次定律帮助我们确定感应电流的方向。使用右手定则可以更直观地判断：右手握住导体，大拇指指向导体运动的方向，四指指向磁场方向（假设从北极到南极），手掌所指方向就是感应电流的方向。楞次定律保证了这个方向会使磁通量的变化受到抵制。 2. 什么是自感现象？请描述自感现象的产生原理及其应用。 【答案】自感现象是指一个线圈中的电流变化时，在同一线圈中产生的感应电动势。这种现象的产生是因为电流变化会导致磁场变化，而磁场变化又会在线圈中产生电动势，阻碍原电流的变化.自感电动势的大小与电流变化率成正比，公式为：​其中，是自感电动势，是电感，是电流变化率。负号表示自感电动势的方向与电流变化方向相反。 自感现象在许多应用中起重要作用。例如:电感器： 用于滤波器和储能元件，稳定电流。开关电源： 利用自感现象控制电流的快速变化。脉冲变压器： 通过自感现象将脉冲信号转换为高压信号。 三、分析计算题（本大题共2小题，每题10分，共20分） 1．如图3所示，AB、CD是平行的金属导轨，ab、mn是压在导轨上的两条金属滚棒，磁场方向垂直纸面向外。当滚棒ab向左运动时，滚棒mn受力是什么方向？为什么？ 图3 【答案】力的方向向左。 2．如图4所示的电路中，，，，U=12V，L=20mH，C=50μF，电路处于稳态，求：①L中的电流及其两端的电压；②C上的电流和电压是多少？ 图4 【答案】0.4A，0V，0A，8V。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 编写说明：《电子技术类考纲百套卷》依据山东省《电子技术类专业知识考试标准》编写，本套试卷共98份，分为三个部分，第一部分是知识点训练卷，每个考点1-4份试卷共60份，第二部分是常考题训练卷，考纲有七个知识模块，每个知识模块4份训练卷共28份，第三个部分是专业综合训练卷，参考历年电子技术类专业真题试卷，编写了10份。 本试卷是《电子技术类考纲百套卷》的第7卷，是第一部分知识点训练卷，按考纲中知识模块1.电工技术基础及应用---5.电磁感应、自感及互感原理与应用的五点要求编写。其五点要求是： （1）理解电磁感应现象产生的条件及法拉第电磁感应定律。 （2）会用右手定则和楞次定律判断感应电流的方向。 （3）理解自感现象及其应用。 （4）理解互感现象及其应用。 （5）了解互感线圈的同名端。 山东省《电子技术类考纲百套卷》 第7卷 电工技术基础及应用 5.电磁感应、自感及互感原理与应用 知识点训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题（本大题共30小题，每题2分，共60分） 1. 电磁感应现象产生的条件是：（　　） A. 导体静止不动 B. 磁场强度不变 C. 导体在磁场中做切割磁感线运动 D. 导体与磁场之间没有相对运动 2. 法拉第电磁感应定律表明感应电动势与以下哪项成正比：（　　） A. 导体的电阻 B. 导体的速度 C. 磁通量的变化率 D. 磁场的强度 3. 一个变压器的原边线圈匝数为400，副边线圈匝数为200，输入电压为220V。求变压器的匝数比和输出电压。（　　） A. 匝数比为2:1，输出电压为110V B. 匝数比为2:1，输出电压为220V C. 匝数比为1:2，输出电压为110V D. 匝数比为1:2，输出电压为220V 4. 一个线圈的自感系数为0.05H，通过它的电流从1A均匀减少到0.5A，需要1秒。求线圈产生的平均感应电动势。（　　） A. 0.025V B. 0.5V C. 1V D. 2V 5. 变压器的原边线圈匝数为800，副边线圈匝数为400，输入电压为200V。如果副边线圈连接了一个5Ω的负载，求负载上的电流。（　　） A. 5A B. 10A C. 20A D. 40A 6. 电容器以恒定电流充电，电容为20μF，充电电流为2A，充电时间为15秒。求电容器存储的电荷量。（　　） A. 20C B. 30C C. 60C D. 90C 7. 如图所示，在匀强磁场中做各种运动的矩形线框，能产生感应电流的是（　　） A．图甲中矩形线框向右加速运动 B．图乙中矩形线框匀速转动 C．图丙中矩形线框向右加速运动 D．图丁中矩形线框斜向上运动 8. 如图所示，关于涡流，下列说法中错误的是（　　） A．真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置 B．家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的 C．阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动 D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流 9. 社会的进步离不开科学发现，每一步科学探索的过程倾注了科学家的才智和努力，以下关于科学家的贡献说法不正确的是（　　） A．安培提出了分子电流假说，解释了磁现象 B．奥斯特首先发现了电流的磁效应 C．法拉第发现了电磁感应现象 D．库仑测出了电子的电量 10. 如图甲所示，300匝的线圈两端A、B与一个理想电压表相连。线圈内有指向纸内方向的匀强磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。下列说法正确的是（    ） A．A端应接电压表正接线柱，电压表的示数为150V B．A端应接电压表正接线柱，电压表的示数为50.0V C．B端应接电压表正接线柱，电压表的示数为150V D．B端应接电压表正接线柱，电压表的示数为50.0V 11. 下列物理学史材料中，描述正确的是（　　） A．卡文迪什通过扭秤实验测量出静电引力常量的数值 B．为了增强奥斯特的电流磁效应实验效果，应该在静止的小磁针上方通以自西向东的电流 C．法拉第提出了“电场”的概念，并制造出第一台电动机 D．库仑通过与万有引力类比，在实验的基础上验证得出库仑定律 12. 关于磁通量的概念，下面说法正确的是 （ ） A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大 B．磁感应强度大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量也越大 C．穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率一定为零 D．磁通量的变化，不一定由于磁场的变化产生的 13. 关于对楞次定律的理解，下面说法中正确的是 （ ） A．感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化 B．感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相同 C．感应电流的磁场方向，总是跟原磁砀方向相反 D．感应电流的磁场方向只能跟原磁场方向相同 14. 如右图所示，一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放， 圆环摆动过程中经过匀强磁场区域，则（空气阻力不计） （ ） A．圆环向右穿过磁场后，还能摆至原高度 B．在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流 C．圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大 D．圆环最终将静止在平衡位置 15. 如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B。纸面内有一正方形均匀金属线框abcd，其边长为L，总电阻为R，ad边与磁场边界平行。从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中，线框在向左的拉力作用下以速度v匀速运动，则（　　） A．ad两点间的电压 B．拉力做功的功率 C．通过电路的电荷量 D．ab边产生的焦耳热 16. 探究电磁感应现象的实验装置如图所示，下列选项中不能使灵敏电流表指针偏转的是（　　） A．闭合开关的瞬间 B．闭合开关且电流稳定后 C．闭合开关后将线圈A迅速向上拔出时 D．闭合开关后迅速移动滑动变阻器的滑片 17. 下列说法中正确的有：（ ） A、只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生 B、穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生 C、线框不闭合时，若穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中没有感应电流和感应电动势 D、线框不闭合时，若穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中没有感应电流，但有感应电动势 18. 根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是：（ ） A、阻碍引起感应电流的磁通量； B、与引起感应电流的磁场反向； C、阻碍引起感应电流的磁通量的变化； D、与引起感应电流的磁场方向相同。 19. 导体的电阻值会受到多种因素的影响。以下哪项因素的减小会导致导体电阻增加？（　　） A. 长度 B. 截面积 C. 温度 D. 材料 20. 穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2Wb,则（　　） A.线圈中感应电动势每秒增加2V B.线圈中感应电动势每秒减少2V C.线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2V D.线圈中感应电动势始终为2V 21. 如右图，一光滑的平面上，右方有一条形磁铁，一金属环以初速度V沿磁铁的中线向右滚动，则以下说法正确的是（ ） A 环的速度越来越小 B 环保持匀速运动 C 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的N极 D 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的S极 22. 在欧姆定律的框架下，通过电阻的电流会随电压的增大而？（　　） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 反比 23. 在含有电感的交流电路中，电压与电流之间的相位关系是？（　　） A. 电压始终领先于电流90度 B. 电压始终滞后于电流90度 C. 电压与电流同相位 D. 无法确定，取决于电路的具体参数 24. 一个闭合线圈在匀强磁场中以恒定速度运动，当磁场的磁感应强度突然加倍时，线圈中感应电动势的变化是？（　　） A. 保持不变 B. 立即加倍 C. 逐渐增加到初始值的两倍 D. 先增加后减少 25. 在一个含有电感和电容的交流电路中，若要使电路的总阻抗最小，电路中的电感和电容应该满足什么条件？（　　） A. 感抗远大于容抗 B. 容抗远大于感抗 C. 感抗等于容抗 D. 电感和电容值无关 26. 在一个含有电感的交流电路中，当电源频率增加时，感抗XL的变化趋势是？（　　） A. 保持不变 B. 减少 C. 增加 D. 先减少后增加 27. 在一个RLC串联电路中，已知电阻R为40Ω，电感L为200mH，电容C为2000μF，电源频率为50Hz，电路的总阻抗约为？（　　） A. 10Ω B. 20Ω C. 40Ω C. 80Ω 28. 在一个含有电感的交流电路中，当电源频率增加时，感抗XL的变化趋势是？（　　） A. 保持不变 B. 减少 C. 增加 D. 先减少后增加 29. 在并联电路中，各支路上的电压？（　　） A. 是各支路电压之和 B. 是各支路电压的平均值 C. 在每个支路上相同 D. 与电流无关 30. 线圈所围的面积为0.1m2，线圈电阻为1．规定线圈中感应电流I 的正方向从上往下看是顺时针方向，如图所示．磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示．则以下说法不正确的是？（　　） Ａ．在时间0～5s内，I的最大值为0.01A Ｂ．在第4s时刻，I的方向为逆时针 ( B/ T t /s O 图（2）　 2 3 4 5 B 图（1） I ) Ｃ．前2 s内，通过线圈某截面的总电量为0.01C Ｄ．第3s内，线圈的发热功率最大 二、简答题（本大题共2小题，每题10分，共20分） 1. 解释楞次定律，并说明它在判断感应电流方向中的应用。 2. 什么是自感现象？请描述自感现象的产生原理及其应用。 三、分析计算题（本大题共2小题，每题10分，共20分） 1．如图3所示，AB、CD是平行的金属导轨，ab、mn是压在导轨上的两条金属滚棒，磁场方向垂直纸面向外。当滚棒ab向左运动时，滚棒mn受力是什么方向？为什么？ 图3 2．如图4所示的电路中，，，，U=12V，L=20mH，C=50μF，电路处于稳态，求：①L中的电流及其两端的电压；②C上的电流和电压是多少？ 图4 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$