福建省中职学业水平考试-安培力及左手定则《电工基础双析卷》第45卷

编写说明：福建省中等职业学校学业水平考试《电工基础》，依据《福建省中等职业学校学业水平考试电工基础科目考试说明》（2024年）（以下简称考纲）编写。“考点双析”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷。助力师生构建 “讲练结合” 的学习闭环，特别适用于第一轮高考复习教学。本专辑第45、第46卷精准对标《福建省中等职业学校学业水平考试电工基础科目考试说明》考纲，考试内容知识模块（二）电容、电感及变压器： 8.了解电流磁场、安培力的大小及方向；掌握左手定则判断载流直导体在磁场中所受电磁力的方向； 福建省中职学业水平考试 《电工基础双析卷》第45卷 安培力及左手定则 老师讲解卷 一、单选题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1．两根平行导线通过同向电流时，导体之间相互（    ） A．排斥 B．产生磁场 C．产生涡流 D．吸引 2．如图所示，导线环和条形磁铁在同一平面内，当导线环中通以图示方向电流时，环将（磁铁轴线通过线圈中心）（    ） A．不发生转动，只远离磁铁 B．发生转动，同时靠近磁铁 C．静止不动 D．发生转动，同时远离磁铁 3．判断感应电流产生的磁场方向应采用（   ） A．左手定则 B．安培定则 C．右手定则 D．欧姆定律 4．判断电流产生的磁场方向用（   ） A．右手定则 B．左手定则 C．安培定律 D．楞次定律 5．下列关于通电螺线管的说法，错误的是（　　） A．根据电流方向可知，螺线管a端是N极，b端是S极 B．小磁针的b端是S极 C．利用它的原理可以制作电磁起重机 D．当滑动变阻器向左滑动时，磁性增强 6．在电磁场理论中，安培环路定理描述了（   ） A．电场强度和电流密度的关系。 B．磁场强度和电流密度的关系。 C．磁场强度和磁通量的关系。 D．电场强度和电势的关系。 7．电流通过一根直导线，所产生的磁场方向是？（   ） A．与电流方向垂直向外 B．与电流方向垂直向内 C．与电流方向同向 D．与电流方向相反 8．一个闭合电路中有电流流过，此时闭合电路内的磁场分布情况是（   ） A．无磁场产生 B．仅在电流元周围产生磁场 C．整个闭合电路周围均匀产生磁场 D．仅在电流元周围产生磁场，且方向沿电流方向 9．在一条直导线中有电流流过，根据右手法则，当右手大拇指指向电流方向时，四指的弯曲方向表示（   ） A．电场方向 B．磁场方向 C．电压方向 D．电流密度方向 10．一个导体内的电流方向与其周围磁场的方向之间的关系是？（   ） A．平行 B．垂直 C．有时平行有时垂直 D．无关 11．以下哪个定律描述了导体中的电流与其周围磁场之间的关系？（   ） A．法拉第电磁感应定律 B．楞次定律 C．麦克斯韦方程组 D．高斯定律 12．把一根通电直导线放在磁场中，它受到安培力的作用，下列说法正确的是（   ） A．安培力的方向一定和磁场方向垂直，同时一定和电流方向垂直 B．安培力的方向一定和电流方向垂直，但不一定和磁场方向垂直 C．安培力的方向一定和磁场方向垂直，但不一定和电流方向垂直 D．若通电直导线受到安培力的作用，则安培力方向，磁场方向、方向三者之间相互垂直 13．在匀强磁场中，原来载流导线所受磁场力为F，若电流减少一半，而导线的长度增加一倍，则载流导线所受的磁场力为(    ）。 A．2F B．F C．F/2 D．4F 14．在磁场中的同一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直，则下列描述导线受到的安培力F的大小与通过导线的电流I的关系图像正确的是（   ） A． B． C． D． 15．下面的四个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是（   ） A． B． C． D． 16．在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线（   ） A．受到竖直向上的安培力 B．受到竖直向下的安培力 C．受到由南向北的安培力 D．受到由西向东的安培力 17．如图所示，在蹄形磁铁的上方放置一个可以自由运动的通电线圈abcd，最初线圈平面与蹄形磁铁处于同一竖直面内，则通电线圈运动的情况是（   ） A．ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向下运动 B．ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向上运动 C．ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向下运动 D．ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向上运动 18．一长度为 L 的直导线，通有电流 I，放在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，当导线与磁场方向成 60° 角时，安培力的大小为（   ） A．BIL B． C． D． 19．当电流和磁场同时增大为原来的 2 倍时，安培力变为原来的_____倍。（   ） A．2 B．4 C．6 D．8 20．如图所示，磁极中间通电导体A的受力方向为（   ） A．垂直向下 B．垂直向上 C．水平向左 D．水平向右 二、计算题（本大题共2小题，每题20分，共40分） 21．如图所示，在与磁场垂直的平面内放一矩形金属框，框的一边AB可紧靠着框架无摩擦地滑动，试问：当AB边下落时，框中的感应电流方向如何？如果AB边的质量是，长度是0.1m，AB边的有效电阻是0.4Ω（框的其他边的电阻忽略不计），磁感应强度。求AB边匀速下落时的下落速度。 22．如下图所示电路中，条形磁铁从线圈中抽出造成线圈内的磁通量以0．01Wb/s的速度减小，线圈匝数200匝，整个回路电阻为，导体EF的长度0．1m，磁感应强度为0．1T。试： (1)判断导体EF的受力方向； (2)导体EF受力的大小。 试卷第2页，共6页 试卷第1页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 编写说明：福建省中等职业学校学业水平考试《电工基础》，依据《福建省中等职业学校学业水平考试电工基础科目考试说明》（2024年）（以下简称考纲）编写。“考点双析”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷。助力师生构建 “讲练结合” 的学习闭环，特别适用于第一轮高考复习教学。本专辑第45、第46卷精准对标《福建省中等职业学校学业水平考试电工基础科目考试说明》考纲，考试内容知识模块（二）电容、电感及变压器： 8.了解电流磁场、安培力的大小及方向；掌握左手定则判断载流直导体在磁场中所受电磁力的方向； 福建省中职学业水平考试 《电工基础双析卷》第45卷 安培力及左手定则 老师讲解卷 一、单选题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1．两根平行导线通过同向电流时，导体之间相互（    ） A．排斥 B．产生磁场 C．产生涡流 D．吸引 【答案】D 【详解】两根平行导线通过同向电流时，根据安培定则（右手螺旋定则）可以判断出两导线周围的磁场分布情况，再根据左手定则判断导线在对方磁场中所受安培力的方向，会发现两根导线所受安培力都指向对方，所以两根平行导线通过同向电流时，导体之间相互吸引。同理，若两根平行导线通过反向电流时，导体之间相互排斥。 2．如图所示，导线环和条形磁铁在同一平面内，当导线环中通以图示方向电流时，环将（磁铁轴线通过线圈中心）（    ） A．不发生转动，只远离磁铁 B．发生转动，同时靠近磁铁 C．静止不动 D．发生转动，同时远离磁铁 【答案】B 【详解】根据安培定则，可判断出通电导线圈的等效磁场情况，此时导线圈外侧为 N 极，内侧为 S 极 。而条形磁铁右侧为 N 极，与导线圈外侧（N 极）相互排斥，且由于磁铁轴线通过线圈中心，线圈所受排斥力方向沿线圈外侧，线圈发生转动，转动开始后导线圈内侧 S 极被吸引，线圈靠近磁铁。 3．判断感应电流产生的磁场方向应采用（   ） A．左手定则 B．安培定则 C．右手定则 D．欧姆定律 【答案】B 【解析】略 4．判断电流产生的磁场方向用（   ） A．右手定则 B．左手定则 C．安培定律 D．楞次定律 【答案】A 【详解】判断电流产生的磁场方向用右手定则。 5．下列关于通电螺线管的说法，错误的是（　　） A．根据电流方向可知，螺线管a端是N极，b端是S极 B．小磁针的b端是S极 C．利用它的原理可以制作电磁起重机 D．当滑动变阻器向左滑动时，磁性增强 【答案】B 【详解】根据电流方向，由安培定则可知，螺线管的a端是 N极，b端是S极，故A正确；由磁极间的相互作用可知，小磁针的b端是N极，故B错误；电磁铁最直接的应用之一是电磁起重机，故C正确；当滑动变阻器向左滑动时，连入电路的电阻变小，由欧姆定律可知，电流增大，则由影响电磁铁磁性强弱的因素可知，螺线管磁性增强，故D正确。故选B。 6．在电磁场理论中，安培环路定理描述了（   ） A．电场强度和电流密度的关系。 B．磁场强度和电流密度的关系。 C．磁场强度和磁通量的关系。 D．电场强度和电势的关系。 【答案】C 【详解】安培环路定理是磁场中闭合回路上的磁场强度和磁通量的关系定律。 7．电流通过一根直导线，所产生的磁场方向是？（   ） A．与电流方向垂直向外 B．与电流方向垂直向内 C．与电流方向同向 D．与电流方向相反 【答案】B 【详解】根据安培右手定则，电流通过导线时，产生的磁场方向是与电流方向垂直向内。 8．一个闭合电路中有电流流过，此时闭合电路内的磁场分布情况是（   ） A．无磁场产生 B．仅在电流元周围产生磁场 C．整个闭合电路周围均匀产生磁场 D．仅在电流元周围产生磁场，且方向沿电流方向 【答案】C 【详解】闭合电路中的电流会在整个闭合电路周围均匀产生磁场。 9．在一条直导线中有电流流过，根据右手法则，当右手大拇指指向电流方向时，四指的弯曲方向表示（   ） A．电场方向 B．磁场方向 C．电压方向 D．电流密度方向 【答案】B 【详解】根据右手法则，大拇指指向电流方向，四指的弯曲方向表示磁场方向。 10．一个导体内的电流方向与其周围磁场的方向之间的关系是？（   ） A．平行 B．垂直 C．有时平行有时垂直 D．无关 【答案】B 【详解】一个导体内的电流方向与其周围磁场的方向垂直。 11．以下哪个定律描述了导体中的电流与其周围磁场之间的关系？（   ） A．法拉第电磁感应定律 B．楞次定律 C．麦克斯韦方程组 D．高斯定律 【答案】B 【详解】楞次定律描述了导体中的电流与其周围磁场之间的关系。 12．把一根通电直导线放在磁场中，它受到安培力的作用，下列说法正确的是（   ） A．安培力的方向一定和磁场方向垂直，同时一定和电流方向垂直 B．安培力的方向一定和电流方向垂直，但不一定和磁场方向垂直 C．安培力的方向一定和磁场方向垂直，但不一定和电流方向垂直 D．若通电直导线受到安培力的作用，则安培力方向，磁场方向、方向三者之间相互垂直 【答案】A 【详解】安培力的方向一定和磁场方向垂直，同时一定和电流方向垂直，但是磁场和电流的方向不一定垂直，安培力是垂直于磁场和电流决定的平面，所以A正确。故选A。 13．在匀强磁场中，原来载流导线所受磁场力为F，若电流减少一半，而导线的长度增加一倍，则载流导线所受的磁场力为(    ）。 A．2F B．F C．F/2 D．4F 【答案】B 【详解】磁场力F的大小与电流I和导线长度L成正比，即F=BIL（其中B是磁感应强度）。因此，如果电流减半而导线长度加倍，磁场力将会保持不变。 14．在磁场中的同一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直，则下列描述导线受到的安培力F的大小与通过导线的电流I的关系图像正确的是（   ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据题意，导线方向与磁场方向垂直，则导线受到的安培力大小与通过导线的电流大小之间的关系满足F＝BIL，故选A。 15．下面的四个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是（   ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】对通电导体用左手定则判断可知B选项正确。故选B。 16．在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线（   ） A．受到竖直向上的安培力 B．受到竖直向下的安培力 C．受到由南向北的安培力 D．受到由西向东的安培力 【答案】A 【详解】赤道上空的地磁场方向是由南向北的，电流方向由西向东，由左手定则判断出导线受到的安培力的方向是竖直向上的。故选A。 17．如图所示，在蹄形磁铁的上方放置一个可以自由运动的通电线圈abcd，最初线圈平面与蹄形磁铁处于同一竖直面内，则通电线圈运动的情况是（   ） A．ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向下运动 B．ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向上运动 C．ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向下运动 D．ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向上运动 【答案】C 【详解】在图示位置时，根据左手定则判断可得：ad边左半边所受磁场力方向向里，右半边所受磁场力方向向外，则ab边转向纸里，cd边转向纸外；从图示位置转过90°时，根据左手定则判断可得∶ad边所受磁场力方向向下（cd边离磁铁较远，受到的磁场力较小），所以线圈ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向下运动。故选C。 18．一长度为 L 的直导线，通有电流 I，放在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，当导线与磁场方向成 60° 角时，安培力的大小为（   ） A．BIL B． C． D． 【答案】D 【详解】当导线与磁场方向成 60°角时，安培力F= BILsin60°=√3BIL/2。故选D。 19．当电流和磁场同时增大为原来的 2 倍时，安培力变为原来的_____倍。（   ） A．2 B．4 C．6 D．8 【答案】B 【详解】由安培力公式sin，由安培力公式可知，电流和磁场同时增大为原来的 2 倍时，安培力变为原来的 4 倍。故选B。 20．如图所示，磁极中间通电导体A的受力方向为（   ） A．垂直向下 B．垂直向上 C．水平向左 D．水平向右 【答案】A 【详解】根据右手螺旋定则可判断磁极如图所示，再根据左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。通电导体 A 中的电流方向垂直纸面向里。那么根据左手定则，导体 A 所受安培力的方向为垂直向下。故选A。 二、计算题（本大题共2小题，每题20分，共40分） 21．如图所示，在与磁场垂直的平面内放一矩形金属框，框的一边AB可紧靠着框架无摩擦地滑动，试问：当AB边下落时，框中的感应电流方向如何？如果AB边的质量是，长度是0.1m，AB边的有效电阻是0.4Ω（框的其他边的电阻忽略不计），磁感应强度。求AB边匀速下落时的下落速度。 【答案】 【详解】解：（1）由指向； （2）边均匀下落时，磁场力的大小等于矩形金属框自身重力大小，即， 又， ， 22．如下图所示电路中，条形磁铁从线圈中抽出造成线圈内的磁通量以0．01Wb/s的速度减小，线圈匝数200匝，整个回路电阻为，导体EF的长度0．1m，磁感应强度为0．1T。试： (1)判断导体EF的受力方向； (2)导体EF受力的大小。 【答案】(1)左上； (2)， 【详解】（1）左上；（2），。 试卷第2页，共6页 试卷第1页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $$