第21练 电磁感应定律(二) 内蒙古自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第三版） 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，精心编制了内蒙古自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第三版）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。 本卷是内蒙古自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第三版）一课一练的第21练，内容涵盖理解电磁感应现象，掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律，会计算感应电动势。 内蒙古自治区（对口招生）一课一练 《电工电子技术与技能》（高教版·第三版） 第21练 电磁感应定律(二) 一、单项选择题 1. 穿过开口线圈的磁通量发生变化时，线圈两端通常会出现（ ） A. 感应电压 B. 稳恒电流 C. 静电电荷 D. 热电电压 【答案】A 【解析】回路即使没有闭合，只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈两端也会产生电压。只有构成闭合回路时，才会形成持续的感应电流。 2. 在变压器中，铁芯的主要作用是（ ） A. 支撑绕组减小振动 B. 隔离绕组防止短路 C. 集中磁通耦合绕组 D. 散发热量降低温升 【答案】C 【解析】变压器铁芯由导磁材料制成，能使一次绕组产生的交变磁通较好地穿过二次绕组。这样可以增强两绕组之间的电磁联系，提高能量传递效果。 3. 断开接有电感线圈的直流电路时，开关触点处容易出现火花，其主要原因是（ ） A. 线圈阻止电压迅速升高 B. 线圈阻碍电流迅速减小 C. 电源增强电流维持通路 D. 导线储存电荷形成放电 【答案】B 【解析】电感线圈中的电流发生变化时，会产生自感现象。断电瞬间线圈会阻碍原电流迅速减小，可能在开关触点处产生较高电压并引起火花。 4. 某电磁制动器通电后制动力明显不足，检查线圈供电电压符合要求，较可能的原因是（ ） A. 摩擦片厚度略有磨损 B. 导线绝缘等级偏高 C. 固定螺栓预紧力较大 D. 工作气隙调整过大 【答案】D 【解析】电磁制动器依靠磁通产生吸力，工作气隙过大会使磁路磁阻增大，吸合力减小。在线圈供电电压符合要求时，应重点检查气隙、铁芯和衔铁等磁路部位。 二、填空题 5. 线圈中产生感应电动势的根本条件是穿过线圈的______发生变化。 【答案】磁通量 【解析】因为电磁感应现象的本质是磁通量变化引起电动势，所以只有穿过线圈的磁通量发生变化时，线圈中才会产生感应电动势。 6. 法拉第电磁感应定律表明，线圈的平均感应电动势大小与线圈匝数成______，与磁通量变化所用时间成______。 【答案】正比；反比 【解析】因为平均感应电动势大小满足E=NΔΦ/Δt，所以在磁通改变量一定时，匝数越多电动势越大，变化时间越短电动势也越大。 7. 判断感应电流方向时，可用______定律确定感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量变化。 【答案】楞次 【解析】因为楞次定律指出感应电流产生的磁场总要阻碍原磁通量的变化，所以分析电磁感应方向问题时应依据楞次定律判断。 8. 一个线圈有40匝，每匝磁通量在0.20 s内均匀增加0.005 Wb，则线圈中的平均感应电动势大小为______V。 【答案】1.0 【解析】因为平均感应电动势大小E=NΔΦ/Δt，代入N=40、ΔΦ=0.005 Wb、Δt=0.20 s，得E=40×0.005/0.20=1.0 V，所以应填1.0。 三、判断题 9. 开口线圈中磁通量发生变化时，可以产生感应电动势，但不能形成闭合电流。（ ） 【答案】√ 【解析】产生感应电动势不要求回路一定闭合，但形成持续感应电流必须有闭合通路。开口线圈两端可出现电压，却没有完整回路供电流流动。 10. 自感电动势只在电路断开瞬间产生，接通瞬间不会出现自感现象。（ ） 【答案】× 【解析】只要线圈中的电流发生变化，就会产生自感现象。电路接通时电流由小变大，断开时电流由大变小，两个过程都会出现自感电动势。 11. 判断直导体切割磁感线时的电流方向，可在闭合回路条件下结合右手定则分析。（ ） 【答案】√ 【解析】直导体切割磁感线时，导体中感应电流方向可用右手定则判断。若回路没有闭合，只能判断两端电势高低，不能形成持续电流。 12. 交流电机铁芯做成整块实心结构，可以有效减小涡流发热损耗。（ ） 【答案】× 【解析】交变磁场会在铁芯中产生涡流，整块实心结构会使涡流回路较大，发热损耗增加。实际电机铁芯常采用相互绝缘的薄硅钢片叠成，以减小涡流损耗。 四、简答题 13. 简述影响线圈中感应电动势大小的主要因素。 【答案】（1）线圈匝数越多，在相同磁通变化条件下产生的感应电动势越大。 （2）磁通量变化越大，在相同变化时间内产生的感应电动势越大。 （3）磁通量变化所用时间越短，磁通变化越快，产生的感应电动势越大。 【解析】本题应依据法拉第电磁感应定律作答，重点从匝数、磁通改变量和变化时间三个方面分析。易错点是只说磁场强弱，而忽略磁通是否发生变化以及变化快慢。 五、计算题 14. 一个矩形线圈共有50匝，每匝面积为0.020 m²。线圈平面与匀强磁场垂直，磁感应强度在0.10 s内由0.40 T均匀减小到0.10 T，求线圈中的平均感应电动势大小。 【答案】3.0 V 【解析】每匝磁通改变量的大小为ΔΦ=ΔB×S=(0.40−0.10)×0.020=0.0060 Wb。根据法拉第电磁感应定律，平均感应电动势大小为E=NΔΦ/Δt。代入数据得E=50×0.0060/0.10=3.0 V，因此线圈中的平均感应电动势大小为3.0 V。 15. 一台小型交流发电机的线圈有80匝，每匝面积为0.015 m²，处在磁感应强度为0.50 T的匀强磁场中。线圈从磁通量最大的位置转到磁通量为零的位置，用时0.020 s，外接负载电阻为12 Ω，线圈内阻为3 Ω。求：（1）该过程中线圈的平均感应电动势大小；（2）回路平均电流大小；（3）若转动用时缩短为0.010 s，平均感应电动势将如何变化。 【答案】（1）30 V （2）2.0 A （3）平均感应电动势变为60 V，是原来的2倍。 【解析】（1）磁通量最大时每匝磁通为Φ=B×S=0.50×0.015=0.0075 Wb，转到磁通量为零时每匝磁通改变量大小为0.0075 Wb。根据E=NΔΦ/Δt，代入数据得E=80×0.0075/0.020=30 V。 （2）回路总电阻为R=12+3=15 Ω，根据欧姆定律I=E/R，代入数据得I=30/15=2.0 A，因此回路平均电流大小为2.0 A。 （3）在磁通改变量和线圈匝数不变时，平均感应电动势与变化时间成反比。用时由0.020 s缩短为0.010 s，平均感应电动势变为60 V，说明转动越快，感应电动势越大。 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，精心编制了内蒙古自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第三版）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。 本卷是内蒙古自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第三版）一课一练的第21练，内容涵盖理解电磁感应现象，掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律，会计算感应电动势。 内蒙古自治区（对口招生）一课一练 《电工电子技术与技能》（高教版·第三版） 第21练 电磁感应定律(二) 一、单项选择题 1. 穿过开口线圈的磁通量发生变化时，线圈两端通常会出现（ ） A. 感应电压 B. 稳恒电流 C. 静电电荷 D. 热电电压 2. 在变压器中，铁芯的主要作用是（ ） A. 支撑绕组减小振动 B. 隔离绕组防止短路 C. 集中磁通耦合绕组 D. 散发热量降低温升 3. 断开接有电感线圈的直流电路时，开关触点处容易出现火花，其主要原因是（ ） A. 线圈阻止电压迅速升高 B. 线圈阻碍电流迅速减小 C. 电源增强电流维持通路 D. 导线储存电荷形成放电 4. 某电磁制动器通电后制动力明显不足，检查线圈供电电压符合要求，较可能的原因是（ ） A. 摩擦片厚度略有磨损 B. 导线绝缘等级偏高 C. 固定螺栓预紧力较大 D. 工作气隙调整过大 二、填空题 5. 线圈中产生感应电动势的根本条件是穿过线圈的______发生变化。 6. 法拉第电磁感应定律表明，线圈的平均感应电动势大小与线圈匝数成______，与磁通量变化所用时间成______。 7. 判断感应电流方向时，可用______定律确定感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量变化。 8. 一个线圈有40匝，每匝磁通量在0.20 s内均匀增加0.005 Wb，则线圈中的平均感应电动势大小为______V。 三、判断题 9. 开口线圈中磁通量发生变化时，可以产生感应电动势，但不能形成闭合电流。（ ） 10. 自感电动势只在电路断开瞬间产生，接通瞬间不会出现自感现象。（ ） 11. 判断直导体切割磁感线时的电流方向，可在闭合回路条件下结合右手定则分析。（ ） 12. 交流电机铁芯做成整块实心结构，可以有效减小涡流发热损耗。（ ） 四、简答题 13. 简述影响线圈中感应电动势大小的主要因素。 五、计算题 14. 一个矩形线圈共有50匝，每匝面积为0.020 m²。线圈平面与匀强磁场垂直，磁感应强度在0.10 s内由0.40 T均匀减小到0.10 T，求线圈中的平均感应电动势大小。 15. 一台小型交流发电机的线圈有80匝，每匝面积为0.015 m²，处在磁感应强度为0.50 T的匀强磁场中。线圈从磁通量最大的位置转到磁通量为零的位置，用时0.020 s，外接负载电阻为12 Ω，线圈内阻为3 Ω。求：（1）该过程中线圈的平均感应电动势大小；（2）回路平均电流大小；（3）若转动用时缩短为0.010 s，平均感应电动势将如何变化。 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 $