第53练 磁场-江苏省机电类专业综合《电工电子技术与技能考点同步练》

江苏省 机电类专业综合编写说明：《电工电子技术与技能考点同步练》严格依据《江苏省中职职教高考专业综合理论考试大纲》（2025版新考纲）编写，全面考查学生基础知识与核心技能。考点精准覆盖，每个试卷的核心考点均源自考纲，确保复习内容不偏离考试方向，实现精准复习，旨在科学评估教学成效，有效促进学生发展。 《电工电子技术与技能》 第53练 磁场 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 考点定位 4.3.1磁场 4.3.1.1了解磁场的基本物理量。 4.3.1.2了解铁磁性材料的性能。 4.3.1.3了解磁场，会判断电流产生的磁场方向。 4.3.1.4掌握安培力大小、方向的分析判断。 一. 判断题(本大题共10小题，每小题2分，共20分。下列每小题表述正确的，在答题卡上将对应题号A 选项的方框涂满、涂黑，表述错误的将B 选项的方框涂满、涂黑) 1. 磁场中某点的磁感应强度大小，与放入该点的通电导线的长度和电流大小均无关大。 ( ) 2. 铁磁性材料内部存在许多自发磁化的微小区域，称为磁畴。 ( ) 3. 磁感线是真实存在于磁场中的有向曲线。( ) 4. 根据安培定则（右手螺旋定则），判断直线电流磁场方向时，拇指指向即为磁感线方向。( ) 5. 两根平行通电直导线，若电流方向相同，则它们之间相互吸引。( ) 6. 铁磁性材料的磁导率是常数，不随外磁场变化。( ) 7. 安培力的方向既与磁场方向垂直，也与电流方向垂直。( ) 8. 磁通量是标量，但有正负之分，其正负取决于磁感线穿过某一面的方向。( ) 9. 一切物质在外磁场中都会被显著磁化。( ) 10. 一段通电导线在磁场中受到的安培力大小，与导线在磁场中的有效长度成正比。( ) 二. 单项选择题(本大题共12小题，每小题3分，共36分。在下列每小题中，选出一个正确答案，将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑) 1. 下列哪个物理量是描述磁场强弱和方向的基本物理量？( ) A. 磁通量 B. 磁感应强度 C. 磁导率 D. 电场强度 2. 铁磁性材料在反复交变磁化过程中，能量损耗的主要原因是什么？( ) A. 电阻发热 B. 涡流损耗 C. 磁滞损耗 D. 化学变化 3. 导线中电流方向垂直纸面向里，则其正下方P点的磁场方向为什么？ ( ) A. 向左 B. 垂直纸面向里 C. 向右 D. 垂直纸面向外 4. 关于磁感线，下列说法正确的是什么？( ) A. 磁感线从磁体的S极出发，回到N极 B. 磁感线可以相交 C. 磁感线越密的地方，磁场越强 D. 通电螺线管内部的磁感线是发散状的 5. 在匀强磁场中，一段长为0.1m的通电直导线，电流为2A，导线与磁场方向垂直时受到的安培力为0.4N，则该磁场的磁感应强度大小为什么？( ) A. 0.02 T B. 0.2 T C. 2 T D. 20 T 6. 用于制造永久磁铁的最佳材料是什么？ ( ) A. 软磁材料 B. 硬磁材料 C. 顺磁材料 D. 抗磁材料 7. 判断通电导线在磁场中所受安培力方向，应使用什么？( ) A. 右手螺旋定则 B. 左手定则 C. 右手定则 D. 楞次定律 8. 一根导线在磁场中做切割磁感线运动，一定会产生什么？( ) A. 感应电流 B. 感应电动势 C. 安培力 D. 焦耳热 9. 下列器件中，主要不是利用电流磁效应工作的是什么？( ) A. 电磁继电器 B. 电动机 C. 电热水壶 D. 电磁起重机 10. 关于磁化，下列说法错误的是什么？( ) A. 未被磁化的铁磁性材料内部磁畴排列杂乱无章 B. 磁化过程是外磁场使磁畴取向趋于一致的过程 C. 铁磁性材料被磁化后，磁性永远不会消失 D. 敲击或加热可能使被磁化的材料退磁 11. 蹄形磁铁磁场方向竖直向下，导体棒水平放置，电流方向从左向右，则导体棒所受安培力方向为什么？（假设：磁铁上N下S，磁场向下，导线水平，电流向右）( ) A. 竖直向上 B. 竖直向下 C. 水平向左 D. 水平向右 12. 增大通电螺线管内部磁场强度，以下方法无效的是什么？( ) A. 增大线圈中的电流 B. 增加单位长度上的线圈匝数 C. 在线圈中插入铜芯 D. 在线圈中插入铁芯 三. 填空题(本大题共14小题20空，每空1分，共20分) 1. 描述磁场中穿过某一面积磁感线多少的物理量叫______。 2. 铁磁性材料在交变磁场中反复磁化时，其B-H关系曲线是一条闭合曲线，称为______曲线。 3. 右手螺旋定则中，对于通电直导线，弯曲的四指方向表示______方向。 4. 安培力的计算公式F = ______，其中θ是______与______之间的夹角。 5. 物质根据其在外磁场中磁化的表现，可分为铁磁性材料、______材料和______材料。 6. 电动机和磁电式仪表的工作原理，主要基于______对通电线圈或导线的作用。 7. 磁感应强度的国际单位是______，符号是______。 8. 使已磁化的铁磁性材料的磁感应强度B降为零所需施加的反向磁场强度Hc，称为______。 9. 在匀强磁场中，当通电导线与磁场方向平行时，导线所受的安培力大小为______。 10. 判断环形电流或通电螺线管磁场方向时，用右手握住线圈，弯曲的四指指向______方向，则拇指所指方向就是线圈内部______的方向。 11. 软磁材料的特点是高磁导率、低______和低______，适合制造变压器铁芯、电磁铁铁芯等。 12. 地球本身是一个巨大的磁体，地磁场的北极在地理的______极附近。 13. 两根靠近的平行直导线通以同向电流时，它们之间的相互作用力是______；通以反向电流时，相互作用力是______。 14. 从磁滞回线上看，铁磁性材料磁化后，当外磁场减小到零时，材料中保留的磁性称为______。 四. 问答题(本大题共4小题，共24分) 1. (共6分)简述用安培定则（右手螺旋定则）判断直线电流和环形电流磁场方向的方法。 2. (共6分)说明铁磁性材料具有高磁导率的原因。这与磁畴有什么关系。 3. (共6分)运用左手定则判断安培力方向时，手掌、四指和大拇指分别代表什么物理量的方向？简述判断步骤。 4. (共6分）比较软磁材料和硬磁材料的主要特性及典型用途。 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省 机电类专业综合编写说明：《电工电子技术与技能考点同步练》严格依据《江苏省中职职教高考专业综合理论考试大纲》（2025版新考纲）编写，全面考查学生基础知识与核心技能。考点精准覆盖，每个试卷的核心考点均源自考纲，确保复习内容不偏离考试方向，实现精准复习，旨在科学评估教学成效，有效促进学生发展。 《电工电子技术与技能》 第53练 磁场 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 考点定位 4.3.1磁场 4.3.1.1了解磁场的基本物理量。 4.3.1.2了解铁磁性材料的性能。 4.3.1.3了解磁场，会判断电流产生的磁场方向。 4.3.1.4掌握安培力大小、方向的分析判断。 一. 判断题(本大题共10小题，每小题2分，共20分。下列每小题表述正确的，在答题卡上将对应题号A 选项的方框涂满、涂黑，表述错误的将B 选项的方框涂满、涂黑) 1. 磁场中某点的磁感应强度大小，与放入该点的通电导线的长度和电流大小均无关大。 ( ) 【答案】A 【答案】磁感应强度是描述磁场本身强弱的物理量，由磁场本身决定，与检验电流无关。 2. 铁磁性材料内部存在许多自发磁化的微小区域，称为磁畴。 ( ) 【答案】A 【解析】磁畴是铁磁性物质内部磁化方向一致的小区域，这是其具有强磁性的内因。 3. 磁感线是真实存在于磁场中的有向曲线。( ) 【答案】B 【解析】磁感线是为了形象描述磁场而人为假想的曲线，并非真实存在。 4. 根据安培定则（右手螺旋定则），判断直线电流磁场方向时，拇指指向即为磁感线方向。( ) 【答案】B 【解析】对于直线电流，拇指指向电流方向，四指弯曲方向才是磁感线（磁场）的环绕方向。 5. 两根平行通电直导线，若电流方向相同，则它们之间相互吸引。( ) 【答案】A 【解析】同向电流产生的磁场使对方处于“异名磁极”相对的态势，因此相互吸引。 6. 铁磁性材料的磁导率是常数，不随外磁场变化。( ) 【答案】B 【解析】铁磁性材料的磁导率非常大，但并非常数，会随外磁场强度和磁化历史（如饱和、剩磁）显著变化。 7. 安培力的方向既与磁场方向垂直，也与电流方向垂直。( ) 【答案】A 【解析】根据左手定则，安培力F垂直于磁场B和电流I所决定的平面。 8. 磁通量是标量，但有正负之分，其正负取决于磁感线穿过某一面的方向。( ) 【答案】A 【解析】磁通量是标量，其正负是人为规定的，表示穿过面的方向（如穿入为负，穿出为正）。 9. 一切物质在外磁场中都会被显著磁化。( ) 【答案】B 【解析】只有铁磁性材料（铁、钴、镍及其合金）才能被外磁场显著磁化。顺磁性和抗磁性物质磁化效应极弱。 10. 一段通电导线在磁场中受到的安培力大小，与导线在磁场中的有效长度成正比。( ) 【答案】A 【解析】当导线与磁场方向垂直时，安培力F = BIL，其中L即为有效长度，力F与L成正比。 二. 单项选择题(本大题共12小题，每小题3分，共36分。在下列每小题中，选出一个正确答案，将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑) 1. 下列哪个物理量是描述磁场强弱和方向的基本物理量？( ) A. 磁通量 B. 磁感应强度 C. 磁导率 D. 电场强度 【答案】B 【解析】磁感应强度B是描述磁场本身强弱和方向的基本物理量。 2. 铁磁性材料在反复交变磁化过程中，能量损耗的主要原因是什么？( ) A. 电阻发热 B. 涡流损耗 C. 磁滞损耗 D. 化学变化 【答案】C 【解析】磁滞现象（磁畴翻转的不可逆性）导致能量以热的形式损耗，称为磁滞损耗，是铁芯损耗的主要部分之一。 3. 导线中电流方向垂直纸面向里，则其正下方P点的磁场方向为什么？ ( ) A. 向左 B. 垂直纸面向里 C. 向右 D. 垂直纸面向外 【答案】A 【解析】安培定则判断直线电流磁场：右手握住导线，拇指指向电流方向（向里），四指弯曲方向即磁场方向。在导线正下方，磁场方向为水平向左。 4. 关于磁感线，下列说法正确的是什么？( ) A. 磁感线从磁体的S极出发，回到N极 B. 磁感线可以相交 C. 磁感线越密的地方，磁场越强 D. 通电螺线管内部的磁感线是发散状的 【答案】C 【解析】磁感线是闭合曲线（外部N→S，内部S→N）；任意两条磁感线不会相交；疏密程度表示磁场强弱；通电螺线管内部是近似均匀的平行直线。 5. 在匀强磁场中，一段长为0.1m的通电直导线，电流为2A，导线与磁场方向垂直时受到的安培力为0.4N，则该磁场的磁感应强度大小为什么？( ) A. 0.02 T B. 0.2 T C. 2 T D. 20 T 【答案】C 【解析】由F = BIL，得B = F/(IL) = 0.4N / (2A * 0.1m) = 2 T。 6. 用于制造永久磁铁的最佳材料是什么？ ( ) A. 软磁材料 B. 硬磁材料 C. 顺磁材料 D. 抗磁材料 【答案】B 【解析】硬磁材料（如钨钢、钕铁硼）矫顽力大，剩磁强，磁化后不易退磁，适合制造永久磁铁。 7. 判断通电导线在磁场中所受安培力方向，应使用什么？( ) A. 右手螺旋定则 B. 左手定则 C. 右手定则 D. 楞次定律 【答案】B 【解析】左手定则专用于判断通电导体在磁场中受力的方向（电动机原理）。 8. 一根导线在磁场中做切割磁感线运动，一定会产生什么？( ) A. 感应电流 B. 感应电动势 C. 安培力 D. 焦耳热 【答案】B 【解析】只要切割磁感线，导体两端就会产生感应电动势。只有电路闭合时，才会形成感应电流。 9. 下列器件中，主要不是利用电流磁效应工作的是什么？( ) A. 电磁继电器 B. 电动机 C. 电热水壶 D. 电磁起重机 【答案】C 【解析】电热水壶主要利用电流的热效应（焦耳定律）工作。A、B、D均依赖于电流产生的磁场。 10. 关于磁化，下列说法错误的是什么？( ) A. 未被磁化的铁磁性材料内部磁畴排列杂乱无章 B. 磁化过程是外磁场使磁畴取向趋于一致的过程 C. 铁磁性材料被磁化后，磁性永远不会消失 D. 敲击或加热可能使被磁化的材料退磁 【答案】C 【解析】铁磁性材料被磁化后，其磁性（特别是剩磁）可能会因反向磁场、高温、剧烈振动等因素减弱或消失，C项说法绝对化。 11. 蹄形磁铁磁场方向竖直向下，导体棒水平放置，电流方向从左向右，则导体棒所受安培力方向为什么？（假设：磁铁上N下S，磁场向下，导线水平，电流向右）( ) A. 竖直向上 B. 竖直向下 C. 水平向左 D. 水平向右 【答案】A 【解析】左手定则：磁感线竖直向下穿过掌心（掌心向下），四指指向电流方向（向右），则拇指方向为受力方向，即垂直纸面向外。 12. 增大通电螺线管内部磁场强度，以下方法无效的是什么？( ) A. 增大线圈中的电流 B. 增加单位长度上的线圈匝数 C. 在线圈中插入铜芯 D. 在线圈中插入铁芯 【答案】C 【解析】铜不是铁磁性材料，其磁导率接近真空，插入铜芯几乎不能增强磁场。插入铁芯可大幅提高磁导率，从而显著增强磁场。 三. 填空题(本大题共14小题20空，每空1分，共20分) 1. 描述磁场中穿过某一面积磁感线多少的物理量叫______。 【答案】磁通量 【解析】磁通量Φ = B·S（当B⊥S时），表示穿过某一面积的磁感线条数。 2. 铁磁性材料在交变磁场中反复磁化时，其B-H关系曲线是一条闭合曲线，称为______曲线。 【答案】磁滞回线 【解析】该曲线反映了铁磁性材料磁化过程的不可逆性，即磁滞现象。 3. 右手螺旋定则中，对于通电直导线，弯曲的四指方向表示______方向。 【答案】磁场（或磁感线环绕） 【解析】安培定则（右手螺旋定则）用于判断电流与磁场方向关系。直线电流：拇指指电流，四指指磁场环绕方向。 4. 安培力的计算公式F = ______，其中θ是______与______之间的夹角。 【答案】BIL sinθ；磁感应强度B的方向；电流I的方向 【解析】这是安培力的一般表达式。当B与I垂直时（θ=90°），sinθ=1，力最大。 5. 物质根据其在外磁场中磁化的表现，可分为铁磁性材料、______材料和______材料。 【答案】顺磁性；抗磁性（两空答案可互换） 【解析】这是物质的三种主要磁性分类。顺磁性物质被微弱吸引，抗磁性物质被微弱排斥。 6. 电动机和磁电式仪表的工作原理，主要基于______对通电线圈或导线的作用。 【答案】安培力（或磁场力） 【解析】通电导体在磁场中受到安培力而发生运动，是电能转化为机械能的核心原理。 7. 磁感应强度的国际单位是______，符号是______。 【答案】特斯拉；T 【解析】这是基本单位制规定。 8. 使已磁化的铁磁性材料的磁感应强度B降为零所需施加的反向磁场强度Hc，称为______。 【答案】矫顽力 【解析】矫顽力大小反映了材料保持剩磁状态的能力，是区分硬磁和软磁材料的重要参数。 9. 在匀强磁场中，当通电导线与磁场方向平行时，导线所受的安培力大小为______。 【答案】0（或零） 【解析】由F = BIL sinθ，当导线与B平行时，θ=0°或180°，sinθ=0，故F=0。 10. 判断环形电流或通电螺线管磁场方向时，用右手握住线圈，弯曲的四指指向______方向，则拇指所指方向就是线圈内部______的方向。 【答案】电流；磁场（或磁感线） 【解析】这是安培定则对于环形电流/螺线管的应用。四指指电流环绕方向，拇指指内部磁场（N极）方向。 11. 软磁材料的特点是高磁导率、低______和低______，适合制造变压器铁芯、电磁铁铁芯等。 【答案】矫顽力；磁滞损耗（两空答案可互换） 【解析】这些特点使其易于磁化和退磁，能量损耗小。 12. 地球本身是一个巨大的磁体，地磁场的北极在地理的______极附近。 【答案】南 【解析】根据磁极“异名相吸”，指南针（磁针N极）指向地理北极，说明地理北极附近是地磁场的S极，反之，地磁场的N极在地理南极附近。 13. 两根靠近的平行直导线通以同向电流时，它们之间的相互作用力是______；通以反向电流时，相互作用力是______。 【答案】吸引力；排斥力 【解析】可通过安培定则先判断一根电流的磁场方向，再用左手定则判断另一根电流在该磁场中的受力方向来推导。 14. 从磁滞回线上看，铁磁性材料磁化后，当外磁场减小到零时，材料中保留的磁性称为______。 【答案】剩磁（或剩余磁感应强度） 【解析】这是磁滞现象的一个重要特征，也是制造永久磁铁和记忆元件（如磁带、磁盘）的基础。 四. 问答题(本大题共4小题，共24分) 1. (共6分)简述用安培定则（右手螺旋定则）判断直线电流和环形电流磁场方向的方法。 【答案】 安培定则是判断电流与所产生磁场方向关系的基本法则，对于不同形状的电流应用略有不同。对于直线电流，应右手握住导线，让伸直的大拇指方向与电流方向一致，那么弯曲的四指所指的环绕方向就是磁感线的方向。对于环形电流或通电螺线管，则用右手握住线圈，让弯曲的四指方向与线圈中电流的环绕方向一致，那么大拇指所指的方向就是线圈内部轴线上磁感线的方向，亦即环形电流中心或螺线管内部的磁场N极方向。这两个方法本质相同，都是利用右手螺旋关系将电流方向与磁场方向联系起来。 2. (共6分)说明铁磁性材料具有高磁导率的原因。这与磁畴有什么关系。 【答案】 铁磁性材料具有远高于真空和其他材料的磁导率，其根本原因在于材料内部存在的“磁畴”结构。在未磁化时，各磁畴的磁化方向杂乱无章，整体不显磁性。当施加外磁场时，会发生两种过程：一是磁化方向接近外磁场方向的磁畴体积扩大；二是磁畴的磁化方向整体转向外磁场方向。这两种过程（畴壁位移和磁畴转向）使得大量原子磁矩迅速、协同地沿外场方向排列，从而产生一个非常强大的附加磁场，宏观上表现为材料被强烈磁化，磁感应强度B大大增强，即磁导率μ（B/H）极高。磁畴的存在是铁磁性材料获得强磁性的内在物理机制。 3.(共6分)运用左手定则判断安培力方向时，手掌、四指和大拇指分别代表什么物理量的方向？简述判断步骤。 【答案】 左手定则是判断通电导体在磁场中受力方向的定则，其各部分对应关系为：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，且在同一平面内；让磁感线垂直穿入手心（即掌心对准磁场N极，或者说让掌心正对磁场方向）；四指指向导体中电流的方向（正电荷流动方向）；则大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中所受安培力的方向。简单概括为：“磁线穿掌心，四指电流向，拇指力方向”。判断时必须确保磁场方向、电流方向、安培力方向三者两两垂直。该定则直观地体现了电动机的基本工作原理，是分析电磁力问题的关键工具。 4. (共6分）比较软磁材料和硬磁材料的主要特性及典型用途。 【答案】 软磁材料和硬磁材料是铁磁性材料的两大类别，其特性与用途差异显著。软磁材料的主要特性是磁导率高、矫顽力低、磁滞回线狭长、磁滞损耗小。这意味着它在外磁场中极易被磁化达到高磁感应强度，也极易随外磁场撤去或反向而退磁。因此，它非常适合用于需要磁场快速变化、高效率能量转换的场合，典型用途包括变压器、电动机、发电机、继电器和各种高频电磁元件的铁芯。硬磁材料的主要特性则是矫顽力高、剩磁强、磁滞回线宽胖。它一经磁化就能在撤去外场后保留很强的磁性，不易退磁。这种特性使其成为制造永久磁体的理想材料，广泛应用于永磁电机、扬声器、磁电式仪表、磁性存储介质以及许多需要恒定磁场的装置中。简言之，软磁材料追求“磁化易变”，用于导磁和储能转换；硬磁材料追求“磁化永固”，用于提供稳定磁场。 学科网（北京）股份有限公司 $