福建省中职学业水平考试-电磁感应定律《电工基础双析卷》第43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43、第44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： 7.理解电磁感应定律的内容； 福建省中职学业水平考试 《电工基础双析卷》第43卷 电磁感应定律 老师讲解卷 一、单选题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1．根据穿过线圈的磁通变化率，计算感应电动势大小的定律是（   ） A．欧姆定律 B．楞次定律 C．基尔霍夫定律 D．电磁感应定律 【答案】D 【解析】略 2．如图所示，a，b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la＝2lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则（   ） A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流 B．a、b线圈中感应电动势之比为4∶1 C．a、b线圈中感应电流之比为3∶2 D．a、b线圈中电功率之比为16∶1 【答案】B 【详解】A选项根据楞次定律可知，原磁场向里增大，则感应电流的磁场与原磁场方向相反，因此感应电流为逆时针;故A错误;B选项电磁感应定律可知，;而S =l²;因此电动势之比为4:1;故B正确;C选项线圈中电阻，而导线长度L=nx4l;故电阻之比为2:1;由欧姆定律可知，I=E/R;则电流之比为2:1;故C错误;D选项电功率，电动势之比为4:1;电阻之比为2:1;则电功率之比为8:1，故D错误。故选B。 3．如图所示，RQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面，MN线与线框的边成45°角，E、F分别为PS和PQ的中点，关于线框中的感应电流（   ） A．当E点经过边界MN时，感应电流最大 B．当P点经过边界MN时，感应电流最大 C．当F点经过边界MN时，感应电流最大 D．当Q点经过边界MN时，感应电流最大 【答案】B 【详解】A选项由图可知，当E点经过边界MN时，导线框有效切割长度为RS/2所以感应电动势不是最大，则感应电流不是最大，A错误;B选项当P点经过MN时，有效切割长度最大为RS，感应电流也为最大，B正确;C选项当F点经过边界MN时，由图可知，导线框的有效切割长度为RS/2，所以感应电动势及感应电流不是最大，C错误;D选项当Q经过MN时，由图可知，有效切割长度为零，或穿过导线框的磁通量不发生变化，所以感应电动势为零，感应电流为零，所以D错误。故选B。 4．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，表述错误的是（   ） A．线圈中O时刻感应电动势最大 B．线圈中D时刻感应电动势为零 C．线圈中D时刻感应电动势最大 D．线圈中O至D时间内平均感电动势为0.4V 【答案】C 【详解】由法拉第电磁感应定律知线圈中0至D时间内的平均感应电动势，D项正确;由感应电动势的物理意义知，感应电动势的大小与磁通量的大小更和磁通量的改变量△Φ均无必然联系,仅由磁通量的变化率△t决定，而任何时刻磁通量的变化率就是Φ-t 图像上该时刻切线的斜率，不难看出0时刻处切线斜率最大，D点处切线斜率最小且为零，故A、B两项正确,C项错误。故选C。 5．电磁感应定律的数学表达式是（   ） A．F = mA． B．E = mc^2 C．V = IR D．ε = -dΦ/dt 【答案】D 【详解】电磁感应定律的数学表达式是ε = -dΦ/dt。 6．一个线圈中的磁通量随时间的变化率为3 T/s，线圈的匝数为100，感应电流的大小为多少（   ） A．30 A B．0.03 A C．0.3 A D．3 A 【答案】D 【详解】感应电流的大小等于感应电动势除以线圈的匝数，即3 A。 7．一个导体在匀强磁场中以速率v运动，它的两端是否会产生感应电动势（   ） A．会产生 B．不会产生 C．只有在加速或减速时才会产生 D．只有在改变方向时才会产生 【答案】A 【详解】根据法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中运动时，其两端会产生感应电动势。 8．一个闭合回路中的感应电流产生的磁场会对自身产生什么影响（   ） A．增强磁场 B．减弱磁场 C．不影响磁场 D．变换磁场方向 【答案】B 【详解】闭合回路中的感应电流产生的磁场会对自身产生反向的磁场，从而减弱原有磁场。 9．法拉第电磁感应定律是描述（   ） A．磁场对导体产生感应电动势的规律 B．涡流的生成情况和方向 C．自感和互感的计算公式 D．磁场的能量分布情况 【答案】A 【详解】法拉第电磁感应定律描述了磁场对导体产生感应电动势的规律。 10．电磁感应定律描述了（   ） A．磁场的变化会引起感应电流 B．电流的变化会引起磁场 C．磁场和电场的关系 D．电流和电场的关系 【答案】A 【详解】电磁感应定律描述了磁场的变化会引起感应电流 11．当导体相对于磁场运动时，感应电动势的大小与下列哪个因素无关（   ） A．导体长度 B．磁感应强度 C．运动速度 D．磁场方向 【答案】A 【详解】导体长度不影响感应电动势的大小，而感应电动势的大小取决于磁感应强度、运动速度和磁场方向。 12．如图所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d，若将一个边长为l的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域，已知d＞l，则导线框中无感应电流的时间等于（   ） A．d/v B．(d-1)/v C．1/v D．(d-2l)/v 【答案】B 【详解】正方形导线框通过磁场，穿过导线框的磁通量发生变化时会产生感应电流。则从导线框完全进入磁场到开始离开磁场，磁通量不变，无感应电流，由于导线框匀速通过磁场，时间。故选B 13．垂直恒定的匀强磁场方向放置一个闭合圆线圈，能使线圈中产生感应电流的运动是（   ） A．线圈沿自身所在的平面匀速运动 B．线圈沿自身所在的平面加速运动 C．线圈绕任意一条直径匀速转动 D．线圈沿自身所在的平面减速运动 【答案】C 【详解】闭合圆线圈垂直放置在匀强磁场中，由Φ=BS线圈沿自身所在的平面匀速运动时线圈的磁通量不变，不产生感应电流，故A错误;线圈沿自身所在的平面加速运动，线圈的磁通量不变，不产生感应电流，故B错误.线圈绕任意一条直径匀速转动，线圈的磁通量不断变化，会产生感应电流，故C正确.线圈沿自身所在的平面减速运动，线圈的磁通量不变化，不会产生感应电流，故D错误。故选C 14．电磁感应定律表达式为（   ） A．ε=-dΦ/dt B．ε=dΦ/dt C．ε=-Φ/dt D．ε=Φ/dt 【答案】A 【详解】电磁感应定律表达了感应电动势与磁通量变化率之间的关系，通过负号表示感应电动势的方向。 15．任一闭合磁路中，磁路各段磁压降的代数和等于作用于该磁路的总磁动势，该定律称为（   ） A．电磁感应现象 B．楞次定律 C．磁路欧姆定律 D．全电流定律 【答案】D 【解析】略 16．下列哪个描述正确地反映了高斯电磁感应定律（   ） A．高斯电磁感应定律描述了电场和磁场通过闭合曲面的总通量与该曲面内所包围的电荷量和磁通量的关系。 B．高斯电磁感应定律描述了电场和磁场通过闭合曲面的总通量与该曲面内所包围的电荷量的关系。 C．高斯电磁感应定律描述了电场通过闭合曲面的总通量与该曲面内所包围的电荷量的关系。 D．高斯电磁感应定律描述了磁场通过闭合曲面的总通量与该曲面内所包围的电荷量的关系。 【答案】B 【详解】高斯电磁感应定律是电场通过闭合曲面的总通量与该曲面内所包围的电荷量的关系，与磁场无关。 17．在闭合电路中，如果磁场的强度增大，则电路中的感应电流的大小将：（   ） A．增大 B．减小 C．保持不变 D．取决于导体的形状 【答案】A 【详解】根据法拉第电磁感应定律，感应电流的大小与磁场的变化率成正比。 18．在一个闭合电路中，如果磁场的方向向外变化，则闭合电路中的感应电流的方向将会如何变化？（   ） A．使得电路中的电流增强 B．使得电路中的电流减小 C．与磁场方向相同 D．与磁场方向相反 【答案】D 【详解】根据洛伦兹力定律，感应电流产生的磁场方向与磁场变化的方向相反，会使电路中的磁场增强。 19．在一个闭合电路中，如果磁场的方向向内变化，则闭合电路中的感应电流的方向将？（   ） A．使得电路中的电流增强 B．使得电路中的电流减小 C．与磁场方向相同 D．与磁场方向相反 【答案】D 【详解】根据洛伦兹力定律，感应电流产生的磁场方向与磁场变化的方向相反，会使电路中的磁场增强。 20．当导体相对于磁场的速度保持不变时，感应电流的大小会？（   ） A．增大 B．减小 C．保持不变 D．与导体的形状有关 【答案】C 【详解】当导体相对于磁场的速度保持不变时，磁场的变化率也保持不变，因此感应电流的大小也将保持不变。 二、计算题（本大题共2小题，每题20分，共40分） 21．如图所示，两个电阻器的阻值分别为R和2R，其余电阻不计，电容器的电量为C，匀强磁场的磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向里，金属棒ab、cd的长度均为l。当金属棒ab以速度v向左切割磁感线运动，金属棒cd以速度2v向右切割磁感线运动时，电容C的电量为多大？哪一个极板带正电？ 【答案】电容器右极板电势高，右极板带正电 【详解】解：由法拉第电磁感应定律得。 电容器充电后相当于断路，右侧回路中没有电流，若设点的电势为零，则点电势为 设左侧回路中电流为，由欧姆定律得 电阻上的电流方向为，则 电容器的电压 电容器所带电荷量为，因，故电容器右极板电势高，所以右极板带正电。 22．如图所示，一个正方形线圈abcd在不均匀磁场中，以一定速度向右移动，磁感应强度从左向右递减，试问： (1)为什么线圈中能够产生感应电动势？ (2)如果边长，整个线圈电阻，移动速度，图中ab处磁感应强度，处磁感应强度，求这一时刻线圈中的感应电流。 【答案】(1)当线圈在不均匀磁场中向右移动时，线圈的边和边产生的感应电动势大小不同，（由指向）大于（由指向）；再加上由于通过回路的磁通量减少，根据楞次定律，线圈又产生方向和相同的感应电流。所以线圈中有感应电动势 (2) 【详解】.解：（1）当线圈在不均匀磁场中向右移动时，线圈的边和边产生的感应电动势大小不同，（由指向）大于（由指向）；再加上由于通过回路的磁通量减少，根据楞次定律，线圈又产生方向和相同的感应电流。所以线圈中有感应电动势。 （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 $$ 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43、第44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： 7.理解电磁感应定律的内容； 福建省中职学业水平考试 《电工基础双析卷》第43卷 电磁感应定律 老师讲解卷 一、单选题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1．根据穿过线圈的磁通变化率，计算感应电动势大小的定律是（   ） A．欧姆定律 B．楞次定律 C．基尔霍夫定律 D．电磁感应定律 2．如图所示，a，b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la＝2lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则（   ） A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流 B．a、b线圈中感应电动势之比为4∶1 C．a、b线圈中感应电流之比为3∶2 D．a、b线圈中电功率之比为16∶1 3．如图所示，RQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面，MN线与线框的边成45°角，E、F分别为PS和PQ的中点，关于线框中的感应电流（   ） A．当E点经过边界MN时，感应电流最大 B．当P点经过边界MN时，感应电流最大 C．当F点经过边界MN时，感应电流最大 D．当Q点经过边界MN时，感应电流最大 4．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，表述错误的是（   ） A．线圈中O时刻感应电动势最大 B．线圈中D时刻感应电动势为零 C．线圈中D时刻感应电动势最大 D．线圈中O至D时间内平均感电动势为0.4V 5．电磁感应定律的数学表达式是（   ） A．F = mA． B．E = mc^2 C．V = IR D．ε = -dΦ/dt 6．一个线圈中的磁通量随时间的变化率为3 T/s，线圈的匝数为100，感应电流的大小为多少（   ） A．30 A B．0.03 A C．0.3 A D．3 A 7．一个导体在匀强磁场中以速率v运动，它的两端是否会产生感应电动势（   ） A．会产生 B．不会产生 C．只有在加速或减速时才会产生 D．只有在改变方向时才会产生 8．一个闭合回路中的感应电流产生的磁场会对自身产生什么影响（   ） A．增强磁场 B．减弱磁场 C．不影响磁场 D．变换磁场方向 9．法拉第电磁感应定律是描述（   ） A．磁场对导体产生感应电动势的规律 B．涡流的生成情况和方向 C．自感和互感的计算公式 D．磁场的能量分布情况 10．电磁感应定律描述了（   ） A．磁场的变化会引起感应电流 B．电流的变化会引起磁场 C．磁场和电场的关系 D．电流和电场的关系 11．当导体相对于磁场运动时，感应电动势的大小与下列哪个因素无关（   ） A．导体长度 B．磁感应强度 C．运动速度 D．磁场方向 12．如图所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d，若将一个边长为l的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域，已知d＞l，则导线框中无感应电流的时间等于（   ） A．d/v B．(d-1)/v C．1/v D．(d-2l)/v 13．垂直恒定的匀强磁场方向放置一个闭合圆线圈，能使线圈中产生感应电流的运动是（   ） A．线圈沿自身所在的平面匀速运动 B．线圈沿自身所在的平面加速运动 C．线圈绕任意一条直径匀速转动 D．线圈沿自身所在的平面减速运动 14．电磁感应定律表达式为（   ） A．ε=-dΦ/dt B．ε=dΦ/dt C．ε=-Φ/dt D．ε=Φ/dt 15．任一闭合磁路中，磁路各段磁压降的代数和等于作用于该磁路的总磁动势，该定律称为（   ） A．电磁感应现象 B．楞次定律 C．磁路欧姆定律 D．全电流定律 16．下列哪个描述正确地反映了高斯电磁感应定律（   ） A．高斯电磁感应定律描述了电场和磁场通过闭合曲面的总通量与该曲面内所包围的电荷量和磁通量的关系。 B．高斯电磁感应定律描述了电场和磁场通过闭合曲面的总通量与该曲面内所包围的电荷量的关系。 C．高斯电磁感应定律描述了电场通过闭合曲面的总通量与该曲面内所包围的电荷量的关系。 D．高斯电磁感应定律描述了磁场通过闭合曲面的总通量与该曲面内所包围的电荷量的关系。 17．在闭合电路中，如果磁场的强度增大，则电路中的感应电流的大小将：（   ） A．增大 B．减小 C．保持不变 D．取决于导体的形状 18．在一个闭合电路中，如果磁场的方向向外变化，则闭合电路中的感应电流的方向将会如何变化？（   ） A．使得电路中的电流增强 B．使得电路中的电流减小 C．与磁场方向相同 D．与磁场方向相反 19．在一个闭合电路中，如果磁场的方向向内变化，则闭合电路中的感应电流的方向将？（   ） A．使得电路中的电流增强 B．使得电路中的电流减小 C．与磁场方向相同 D．与磁场方向相反 20．当导体相对于磁场的速度保持不变时，感应电流的大小会？（   ） A．增大 B．减小 C．保持不变 D．与导体的形状有关 二、计算题（本大题共2小题，每题20分，共40分） 21．如图所示，两个电阻器的阻值分别为R和2R，其余电阻不计，电容器的电量为C，匀强磁场的磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向里，金属棒ab、cd的长度均为l。当金属棒ab以速度v向左切割磁感线运动，金属棒cd以速度2v向右切割磁感线运动时，电容C的电量为多大？哪一个极板带正电？ 22．如图所示，一个正方形线圈abcd在不均匀磁场中，以一定速度向右移动，磁感应强度从左向右递减，试问： (1)为什么线圈中能够产生感应电动势？ (2)如果边长，整个线圈电阻，移动速度，图中ab处磁感应强度，处磁感应强度，求这一时刻线圈中的感应电流。 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 $$