第9练 磁场 江苏省（职教高考）机电类《电工电子技术与技能》（高教版·第4版）一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）机电类《电工电子技术与技能》（高教版·第4版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是江苏省（职教高考）机电类《电工电子技术与技能》（高教版·第4版）一课一练的第9练，内容涵盖1-2-2 磁场。 江苏省（职教高考）机电类 一课一练 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 第9练 第一单元 电路基础 第二章 电容与电感 第二节 磁场 一、判断题 1．磁体周围存在磁场电流周围也存在磁场。描述磁场强弱和方向的物理量是磁感应强度其国际单位为特斯拉（ ） 【答案】A（正确） 【解析】磁场存在于磁体和载流导体周围。磁感应强度B是描述磁场强弱和方向的基本物理量单位特斯拉T。 2．判断通电直导线周围磁场方向使用右手定则：右手握住导线拇指指向电流方向则四指弯曲方向即为磁场方向。该定则又被称为安培定则（ ） 【答案】A（正确） 【解析】通电直导线的磁场方向用右手定则（安培定则）判断：拇指指向电流方向四指弯曲方向为磁力线方向。螺线管则用右手螺旋定则：四指沿电流方向弯曲拇指所指为N极。 二、单项选择题 3．磁感应强度的国际单位是（ ） A．韦伯符号Wb是磁通量单位 B．特斯拉符号T是磁感应强度单位 C．亨利符号H是电感量单位 D．安培每米符号A/m是磁场强度单位 【答案】B 【解析】磁感应强度B单位为特斯拉T。韦伯Wb是磁通量Φ的单位。亨利H是电感的单位。安培每米A/m是磁场强度H的单位。 4．维修技师在制作一个电磁铁时发现插入硅钢片铁芯后线圈产生的磁场比空心线圈增强了数百倍。关于铁芯材料能大幅增强磁场的原因和铁磁性材料的特性下列描述正确的是（ ） A．铁磁性材料的相对磁导率μr略大于1与空气接近 B．铁磁性材料的磁导率为常数不随磁场强度变化 C．铁磁性材料具有高导磁性其相对磁导率可达数百至数万 D．铁磁性材料在磁场中不会被磁化没有剩磁现象 【答案】D 【解析】铁磁性材料μr>>1可达数百至数万具高导磁性。B错误，铁磁材料μ随磁场强度变化磁化曲线非线性。D描述完全错误——铁磁材料正是因易被磁化且有剩磁才用于制造永久磁铁和电磁铁铁芯。 5．一根载流直导体置于均匀磁场中导体中的电流方向与磁场方向垂直。该载流导体受到的电磁力称为安培力其方向可以由（ ） A．右手定则判断 B．安培定则判断 C．左手定则判断 D．右手螺旋定则判断 【答案】C 【解析】安培力（磁场对载流导体的作用力）方向用左手定则判断：伸开左手磁力线穿入手心四指指向电流方向则拇指所指为安培力方向。右手定则用于判断感应电动势方向。安培定则用于判断电流磁场方向。 6．维修技师发现一台电动机通电后不转检查发现定子绕组有电流但转子不转动。若排除机械卡死因素最可能的电磁原因是（ ） A．电动机的额定电压选择过高 B．磁场强度为零导致转子导体不受安培力 C．电动机的功率因数过低 D．电源频率与电动机额定频率不匹配 【答案】A 【解析】电动机工作原理基于安培力：磁场中载流导体受电磁力而转动。有电流无磁场或磁场为零时F=BIL=0转子不受力不转。若磁场由永久磁铁提供则可能是磁铁失磁。电磁原因排查先查磁场存在与否。 三、填空题 7．描述磁场的基本物理量有____其符号为B国际单位为____；____其符号为Φ国际单位为____；____其符号为H国际单位为____。磁感应强度B与磁场强度H的关系为B=____其中μ为材料的____。 【答案】磁感应强度；特斯拉T；磁通量；韦伯Wb；磁场强度；安培每米A/m；μH；磁导率 【解析】B表征磁场强弱和方向，Φ=BS表征垂直穿过某面积的磁力线总数。磁性材料μ=μ₀μr，真空μ₀=4π×10⁻⁷H/m。 8．判断通电直导线周围磁场方向使用____定则：右手握住导线____指指向电流方向则____指弯曲方向为磁场方向。判断磁场对载流导体的作用力方向使用____定则：伸开____手磁力线穿入____心____指指向电流方向则____指所指为力方向。 【答案】安培；拇；四；左手；左；手；四；拇 【解析】三大定则对比记忆：安培定则（右手）——电流产生磁场的方向。左手定则——磁场对电流的作用力（安培力）方向。右手定则——电磁感应中感应电动势方向。 四、分析计算题 9．一根长0.6m的直导线置于B=0.5T的均匀磁场中通入I=8A的电流。请计算：（1）当导线与磁场垂直时导线受到的安培力大小并用左手定则说明力的方向判断方法；（2）若保持电流不变将导线旋转至与磁场成60°夹角安培力变为多少？再旋转至平行时又是多少？（3）若该导线为电动机转子中的一根导体在0.5T磁场中受到4N的安培力时导线中需通入多大电流？ 【答案】（1）垂直时F=BIL=0.5×8×0.6=2.4N。左手定则：伸开左手磁力线穿入手心（掌心对着N极）四指指向电流方向则拇指所指为安培力方向。（2）60°时F=0.5×8×0.6×sin60°=2.4×0.866≈2.08N。平行时θ=0°sin0°=0故F=0不受力。可见导线与磁场平行时不产生电磁力电动机无法转动。（3）由F=BIL得I=F/(BL)=4/(0.5×0.6)=4/0.3≈13.3A。电流从8A增大到13.3A安培力从2.4N增大到4N安培力与电流成正比关系。 【解析】本题从三个角度考查安培力：正面计算、角度变化对比、反向推导电流。核心公式F=BILsinθ贯穿始终。第3问是逆向思维训练由已知力求电流为电动机电流估算提供思路。 10．一只电磁铁的铁芯由硅钢片叠成磁路总长l=0.5m截面积A=0.003m²。线圈N=300匝通入I=1.5A。已知硅钢片相对磁导率μr=2500真空磁导率μ₀=4π×10⁻⁷H/m。请计算：（1）铁芯中的磁场强度H和磁感应强度B各为多少？（2）铁芯中的磁通量Φ为多少韦伯？（3）若换成同样尺寸的空心线圈（μr≈1）在相同安匝数下磁感应强度B会变为原来的多少分之一？这说明了铁芯在电磁铁中的作用是什么？ 【答案】（1）H=NI/l=300×1.5/0.5=900A/m。B=μ₀μrH=4π×10⁻⁷×2500×900=4π×2.25≈28.3×10⁻¹≈2.83T。硅钢片将磁场增强了2500倍。（2）Φ=BA=2.83×0.003≈0.0085Wb=8.5mWb。（3）空心时B空=μ₀×1×H=4π×10⁻⁷×900≈1.13×10⁻³T=0.00113T。B铁/B空=2500倍。铁芯的作用是将磁感应强度增强数千倍使电磁铁产生足够强的电磁力。若不用铁芯同样的电流和匝数产生的磁场极其微弱几乎无法用于工程实际。 【解析】本题通过有铁芯与空心线圈的对比深刻揭示铁磁材料在电磁设备中的核心作用。计算过程串联了H、B、Φ三个磁场基本物理量并对铁芯的增强效果做了定量比较。 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）机电类《电工电子技术与技能》（高教版·第4版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是江苏省（职教高考）机电类《电工电子技术与技能》（高教版·第4版）一课一练的第9练，内容涵盖1-2-2 磁场。 江苏省（职教高考）机电类 一课一练 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 第9练 第一单元 电路基础 第二章 电容与电感 第二节 磁场 一、判断题 1．磁体周围存在磁场电流周围也存在磁场。描述磁场强弱和方向的物理量是磁感应强度其国际单位为特斯拉（ ） 2．判断通电直导线周围磁场方向使用右手定则：右手握住导线拇指指向电流方向则四指弯曲方向即为磁场方向。该定则又被称为安培定则（ ） 二、单项选择题 3．磁感应强度的国际单位是（ ） A．韦伯符号Wb是磁通量单位 B．特斯拉符号T是磁感应强度单位 C．亨利符号H是电感量单位 D．安培每米符号A/m是磁场强度单位 4．维修技师在制作一个电磁铁时发现插入硅钢片铁芯后线圈产生的磁场比空心线圈增强了数百倍。关于铁芯材料能大幅增强磁场的原因和铁磁性材料的特性下列描述正确的是（ ） A．铁磁性材料的相对磁导率μr略大于1与空气接近 B．铁磁性材料的磁导率为常数不随磁场强度变化 C．铁磁性材料具有高导磁性其相对磁导率可达数百至数万 D．铁磁性材料在磁场中不会被磁化没有剩磁现象 5．一根载流直导体置于均匀磁场中导体中的电流方向与磁场方向垂直。该载流导体受到的电磁力称为安培力其方向可以由（ ） A．右手定则判断 B．安培定则判断 C．左手定则判断 D．右手螺旋定则判断 6．维修技师发现一台电动机通电后不转检查发现定子绕组有电流但转子不转动。若排除机械卡死因素最可能的电磁原因是（ ） A．电动机的额定电压选择过高 B．磁场强度为零导致转子导体不受安培力 C．电动机的功率因数过低 D．电源频率与电动机额定频率不匹配 三、填空题 7．描述磁场的基本物理量有____其符号为B国际单位为____；____其符号为Φ国际单位为____；____其符号为H国际单位为____。磁感应强度B与磁场强度H的关系为B=____其中μ为材料的____。 8．判断通电直导线周围磁场方向使用____定则：右手握住导线____指指向电流方向则____指弯曲方向为磁场方向。判断磁场对载流导体的作用力方向使用____定则：伸开____手磁力线穿入____心____指指向电流方向则____指所指为力方向。 四、分析计算题 9．一根长0.6m的直导线置于B=0.5T的均匀磁场中通入I=8A的电流。请计算：（1）当导线与磁场垂直时导线受到的安培力大小并用左手定则说明力的方向判断方法；（2）若保持电流不变将导线旋转至与磁场成60°夹角安培力变为多少？再旋转至平行时又是多少？（3）若该导线为电动机转子中的一根导体在0.5T磁场中受到4N的安培力时导线中需通入多大电流？ 10．一只电磁铁的铁芯由硅钢片叠成磁路总长l=0.5m截面积A=0.003m²。线圈N=300匝通入I=1.5A。已知硅钢片相对磁导率μr=2500真空磁导率μ₀=4π×10⁻⁷H/m。请计算：（1）铁芯中的磁场强度H和磁感应强度B各为多少？（2）铁芯中的磁通量Φ为多少韦伯？（3）若换成同样尺寸的空心线圈（μr≈1）在相同安匝数下磁感应强度B会变为原来的多少分之一？这说明了铁芯在电磁铁中的作用是什么？ 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 学科网（北京）股份有限公司 $