第9卷 电磁基础参数计算与方向判定-考点训练卷《电工技术基础》湖南省（职教高考）电工电子类 考纲百套卷

编写说明：2027版湖南省《电工电子类考纲百套卷》，依据《湖南省高校招生职业技能考试大纲电工电子类专业综合知识》编写。本专辑涵盖四个部分，且每个课程均采用三阶递进式训练体系：基础层（具象化支架）拆解考点为微目标，紧扣考纲 “掌握”“理解” 要求编写考点训练卷；巩固层（关联性支架）强化知识交叉与场景关联，按考纲专题编专题训练卷；应用层（引导性支架）聚焦真题突破，结合知识模块与教材编写课程综合卷。 本试卷是第9卷为考点训练卷，按《电工技术基础》范围和要求编写。具体内容为：1.会计算磁感应强度、磁通量、磁场力、感应电动势；2.会判定电磁相关物理量的方向。 湖南省《电工电子类考纲百套卷》 第9卷 《电工技术基础》 电磁基础参数计算与方向判定 考点训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单选题（本大题共15小题，每小题3分，共45分） 1.磁感应强度的国际单位制主单位是（ ） A. 韦伯(Wb) B. 特斯拉(T) C. 安培(A) D. 伏特(V) 【答案】B 【解析】磁感应强度的国际主单位是特斯拉（T）；韦伯是磁通量单位，安培是电流单位，伏特是电压单位。 2.下列关于磁通量的说法，正确的是（ ） A. 磁感应强度越大，磁通量一定越大 B. 线圈面积越大，磁通量一定越大 C. 磁通量的大小与磁感应强度、线圈面积及二者夹角均有关 D. 磁通量的国际单位是特斯拉 【答案】C 【解析】磁通量Φ=BS⊥=BScosθ，θ为磁场方向与线圈法线方向的夹角，因此磁通量与磁感应强度B、线圈面积S、二者夹角均有关；其国际单位是韦伯（Wb）。 3.下图为通电直导线的电流方向，根据安培定则（右手螺旋定则），导线右侧磁场方向为（ ） A. 垂直纸面向里 B. 垂直纸面向外 C. 水平向左 D. 水平向右 【答案】A 【解析】右手螺旋定则（安培定则）：右手握住通电直导线，大拇指指向电流向上的方向，四指环绕方向为磁场方向，因此右侧的磁场方向为垂直纸面向里。 4.判定通电导体在磁场中所受安培力的方向，应使用（ ） A. 左手定则 B. 右手定则 C. 右手螺旋定则 D. 楞次定律 【答案】A 【解析】左手定则用于判定通电导体在磁场中所受安培力的方向；右手定则用于判定导体切割磁感线产生的感应电流方向；右手螺旋定则用于判定电流产生的磁场方向；楞次定律用于判定感应电流的磁场方向。 5.导体切割磁感线产生感应电动势的方向，可通过右手定则判定，其中大拇指指向的是（ ） A. 磁场方向 B. 导体运动方向 C. 感应电流方向 D. 感应电动势方向 【答案】B 【解析】右手定则：伸开右手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从手心进入，并使拇指指向导体运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流（感应电动势）的方向。 6.某匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，一根长度L=0.2m的直导线垂直于磁场方向放置，通入I=2A的电流，导线受到的安培力大小为（ ） A. 0N B. 0.2N C. 0.4N D. 0.8N 【答案】B 【解析】安培力计算公式为F=BILsinθ，θ为电流方向与磁场方向的夹角，本题中导线垂直磁场放置，θ=90°，sinθ=1，代入得F=0.5T×2A×0.2m=0.2N。 7.下图为匀强磁场中通电直导线的放置方式，已知磁感应强度B=1T，导线长度L=0.5m，通入电流I=2A，电流方向与磁场方向夹角为30°，则导线所受安培力大小为（ ） A. 0.5N B. 0.866N C. 1N D. 2N 【答案】A 【解析】安培力公式F=BILsinθ，θ为电流方向与磁场方向的夹角，本题θ=30°，sin30°=0.5，代入数据得F=1T×2A×0.5m×0.5=0.5N。 8.某单匝线圈面积S=0.01m²，垂直放置在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中，穿过该线圈的磁通量为（ ） A. 0.002Wb B. 0.02Wb C. 0.2Wb D. 2Wb 【答案】A 【解析】磁通量计算公式Φ=BS⊥，线圈垂直磁场放置时，有效面积为S，代入得Φ=0.2T×0.01m²=0.002Wb。 9.下图为条形磁铁N极向下插入线圈的过程，根据楞次定律，线圈中感应电流产生的方向为（ ） A. 由上往下 B. 由下往上 C. 电流方向交替变化 D. 无法确定 【答案】A 【解析】楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。N极向下插入线圈时，线圈内原磁场方向向下，磁通量增大，因此感应电流的磁场方向与原磁场相反，为竖直向上，阻碍磁通量的增加，根据右手定则判断感应电流的方向为由上往下。 10.一根长度L=0.4m的直导线，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，以v=5m/s的速度垂直切割磁感线，导线中产生的感应电动势大小为（ ） A. 0V B. 1V C. 2V D. 10V 【答案】B 【解析】直导线垂直切割磁感线时，感应电动势公式为E=BLv，代入数据得E=0.5T×0.4m×5m/s=1V。 11.某100匝的线圈，在0.5s内穿过线圈的磁通量从0.01Wb均匀增加到0.06Wb，根据法拉第电磁感应定律，线圈产生的感应电动势大小为（ ） A. 1V B. 5V C. 10V D. 50V 【答案】C 【解析】法拉第电磁感应定律公式为E=n|ΔΦ/Δt|，ΔΦ=0.06Wb-0.01Wb=0.05Wb，Δt=0.5s，n=100，代入得E=100×(0.05Wb/0.5s)=10V。 12.下图中，通电导体棒垂直放置在光滑水平导轨上，匀强磁场方向垂直纸面向里，当导体棒中通有图示方向的电流时，导体棒的受安培力方向为（ ） A. 垂直向上 B. 垂直向下 C. 水平向左 D. 水平向右 【答案】B 【解析】根据左手定则：磁感线垂直穿入手心，四指指向电流方向，大拇指指向即为安培力方向，为垂直向下。 13.下列关于感应电动势的说法，正确的是（ ） A. 线圈中磁通量越大，感应电动势一定越大 B. 线圈中磁通量变化量越大，感应电动势一定越大 C. 线圈中磁通量变化越快，感应电动势一定越大 D. 线圈匝数越多，磁通量一定越大，感应电动势一定越大 【答案】C 【解析】根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率（ΔΦ/Δt）成正比，与线圈匝数成正比。磁通量变化越快，即变化率越大，感应电动势越大；磁通量本身大、变化量大，若变化时间长，变化率可能很小，感应电动势也小。 14.下图中，匀强磁场磁感应强度B=2T，矩形线圈匝数n=100，边长ab=L1=0.1m，bc=L2=0.2m，线圈以ω=10rad/s的角速度绕ab边匀速转动，当线圈平面与磁场方向平行时，ad段产生的瞬时感应电动势大小为（ ） A. 0V B. 20V C. 40V D. 400V 【答案】C 【解析】当线圈平面与磁场方向平行时，cd边垂直切割磁感线，线速度v=ωR=ω*0.1m，瞬时感应电动势E=nBLv=nBLω0.1，代入数据得E=100×2T×0.2m×10rad/s×0.1m=40V。 15.用安培定则、左手定则、右手定则判定方向时，下列操作和结论正确的是（ ） A. 判定电流产生的磁场方向时，大拇指指向磁场方向 B. 判定安培力方向时，磁感线应从手背穿入，四指指向电流方向 C. 导体切割磁感线时，若磁场方向和导体运动方向同时反向，感应电流方向不变 D. 楞次定律只能判定感应电流的方向，无法判定感应电动势的方向 【答案】C 【解析】根据矢量方向的相对性，磁场方向和导体运动方向同时反向时，右手定则的判定结果不变，感应电流方向不变；A选项，直导线的安培定则中大拇指指向电流方向；B选项，左手定则中磁感线应从手心穿入；D选项，楞次定律可判定感应电动势的方向，感应电动势的方向与感应电流方向一致。 二、填空题（本大题共5小题，每小题3分，共15分） 1.楞次定律的核心内容是：感应电流的磁场总是__________引起感应电流的磁通量的变化。 【答案】阻碍 【解析】楞次定律的核心为“阻碍”，即感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，是判定感应电流方向的核心依据。 2.磁感应强度的定义式为B=F/(IL)，该式的成立条件是通电直导线__________于磁场方向放置。 【答案】垂直 【解析】磁感应强度的定义式中，F为通电直导线垂直于磁场方向放置时所受的最大安培力，因此成立条件为导线垂直于磁场方向放置。 3.某匀强磁场磁感应强度B=0.4T，单匝线圈面积S=0.05m²，线圈法线方向与磁场方向的夹角为60°，则穿过该线圈的磁通量为__________Wb。 【答案】0.01 【解析】磁通量计算公式为Φ=BScosθ，其中θ为磁场方向与线圈法线方向的夹角，代入数据得Φ=0.4T×0.05m²×cos60°=0.4×0.05×0.5=0.01Wb。 4.某50匝的线圈，在0.2s内穿过线圈的磁通量从0.04Wb均匀减小到0，线圈产生的平均感应电动势大小为__________V。 【答案】10 【解析】根据法拉第电磁感应定律E=n|ΔΦ/Δt|，ΔΦ=0.04Wb-0=0.04Wb，Δt=0.2s，n=50，代入得E=50×(0.04Wb/0.2s)=10V。 5.下图中，匀强磁场磁感应强度B=1T，水平光滑导轨间距L=0.2m，导体棒电阻R=0.5Ω，导轨电阻不计，当导体棒以v=10m/s的速度向右匀速切割磁感线时，导体棒受到的安培力大小为__________N。 【答案】0.08 【解析】①先计算感应电动势：E=BLv=1T×0.2m×10m/s=2V；②计算感应电流：I=E/R=2V/0.5Ω=4A；③计算安培力：F=BIL=1T×4A×0.2m=0.08N。 三、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分） 1.如图所示，匝数n=200匝的圆形线圈，面积S=0.02m²，电阻r=1Ω，线圈两端外接一个R=9Ω的定值电阻，线圈处于垂直纸面向里的匀强磁场中。若磁感应强度在0.4s内从0.1T均匀增大到0.5T，求： （1）线圈中产生的平均感应电动势大小； （2）电路中的感应电流大小； （3）0.4s内通过电阻R的电荷量。 【答案】（1）40V；（2）4A；（3）1.6C 【解析】 （1）根据法拉第电磁感应定律，平均感应电动势E=n|ΔΦ/Δt| 磁通量变化量ΔΦ=ΔB·S=(0.5T-0.1T)×0.02m²=0.008Wb 代入数据得：E=200×(0.008Wb/0.4s)=40V （4分） （2）根据闭合电路欧姆定律，感应电流I=E/(R+r) 代入数据得：I=40V/(9Ω+1Ω)=4A （3分） （3）通过电阻R的电荷量q=I·Δt 代入数据得：q=4A×0.4s=1.6C （3分） 2.如图所示， 通电导体棒 ab 质量为 m、 长为 L， 水平放置在倾角为 θ 的光滑斜面上，通以如图示方向的电流，电流强度为 I，欲使导体棒 ab 静止在斜面上。 (1)若磁场方向竖直向上， 则磁感应强度 B 为多大？ (2)若要求磁感应强度最小， 求磁感应强度的大小和方向。 【答案】 【解析】 四、综合题（本大题共1小题，20分） 某同学进行“电磁感应现象与感应电动势测定”实验，实验装置如下图所示：匀强磁场磁感应强度B=0.5T，光滑金属导轨固定在水平桌面上，导轨间距L=0.4m，导轨左端接有阻值R=1.8Ω的定值电阻，导轨上垂直放置一根质量m=0.1kg、电阻r=0.2Ω的金属导体棒，导体棒与导轨接触良好，导轨电阻不计。现用水平向右的恒力F=0.4N拉动导体棒，使其从静止开始向右运动。 请完成下列问题 ： 1.（10分）当导体棒的运动速度v=2m/s时，计算： （1）导体棒产生的感应电动势大小； （2）电路中的感应电流大小和方向； （3）导体棒此时受到的安培力大小和方向。 2.（10分） （1）判定导体棒的运动性质，并计算导体棒能达到的最大速度； （2）分析2个该实验中常见的操作失误及对应的实验偏差结果。 【答案】 1.（1）0.4V；（2）0.2A，导体棒内电流方向为垂直纸面向里（从下到上）；（3）0.04N，方向水平向左 2.（1）导体棒做加速度逐渐减小的加速直线运动，最终匀速直线运动；最大速度20m/s；（2）见解析 【解析】 1.（1）导体棒切割磁感线产生的感应电动势E=BLv，代入数据得： E=0.5T×0.4m×2m/s=0.4V （3分） （2）根据闭合电路欧姆定律，感应电流I=E/(R+r)，代入数据得： I=0.4V/(1.8Ω+0.2Ω)=0.2A 根据右手定则，磁场垂直纸面向里，导体棒向右运动，感应电流在导体棒内的方向为垂直纸面向里（从下到上） （4分） （3）安培力大小F安=BIL，代入数据得： F安=0.5T×0.2A×0.4m=0.04N 根据左手定则，安培力方向水平向左，与导体棒运动方向相反 （3分） 2.（1）导体棒的运动性质：导体棒受向右的恒力F和向左的安培力F安，合力F合=F-F安=F-B²L²v/(R+r)。随着速度v增大，安培力增大，合力减小，加速度减小，因此导体棒做加速度逐渐减小的加速直线运动；当加速度为0时，速度达到最大值，此后做匀速直线运动。 当速度最大时，拉力与安培力平衡，合力为0： F = F安 = BIL = B²L²v_m/(R+r) 变形得最大速度公式： v_m = F(R+r)/(B²L²) 代入数据：v_m = 0.4N×(1.8Ω+0.2Ω)/(0.5²T²×0.4²m²) = 0.8 / 0.04 = 20m/s （5分） （2）常见操作失误及偏差结果： ① 导体棒与导轨接触不良，存在额外接触电阻，导致电路总电阻偏大，感应电流偏小，测得的感应电动势偏小，安培力偏小，实验中导体棒的最大速度偏大；（3分） ② 导轨未保持水平或存在摩擦，导致导体棒受额外的摩擦力，合外力偏小，加速度偏小，达到最大速度的时间变长，且最终最大速度偏小。（2分） 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：2027版湖南省《电工电子类考纲百套卷》，依据《湖南省高校招生职业技能考试大纲电工电子类专业综合知识》编写。本专辑涵盖四个部分，且每个课程均采用三阶递进式训练体系：基础层（具象化支架）拆解考点为微目标，紧扣考纲 “掌握”“理解” 要求编写考点训练卷；巩固层（关联性支架）强化知识交叉与场景关联，按考纲专题编专题训练卷；应用层（引导性支架）聚焦真题突破，结合知识模块与教材编写课程综合卷。 本试卷是第9卷为考点训练卷，按《电工技术基础》范围和要求编写。具体内容为：1.会计算磁感应强度、磁通量、磁场力、感应电动势；2.会判定电磁相关物理量的方向。 湖南省《电工电子类考纲百套卷》 第9卷 《电工技术基础》 电磁基础参数计算与方向判定 考点训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单选题（本大题共15小题，每小题3分，共45分） 1.磁感应强度的国际单位制主单位是（ ） A. 韦伯(Wb) B. 特斯拉(T) C. 安培(A) D. 伏特(V) 2.下列关于磁通量的说法，正确的是（ ） A. 磁感应强度越大，磁通量一定越大 B. 线圈面积越大，磁通量一定越大 C. 磁通量的大小与磁感应强度、线圈面积及二者夹角均有关 D. 磁通量的国际单位是特斯拉 3.下图为通电直导线的电流方向，根据安培定则（右手螺旋定则），导线右侧磁场方向为（ ） A. 垂直纸面向里 B. 垂直纸面向外 C. 水平向左 D. 水平向右 4.判定通电导体在磁场中所受安培力的方向，应使用（ ） A. 左手定则 B. 右手定则 C. 右手螺旋定则 D. 楞次定律 5.导体切割磁感线产生感应电动势的方向，可通过右手定则判定，其中大拇指指向的是（ ） A. 磁场方向 B. 导体运动方向 C. 感应电流方向 D. 感应电动势方向 6.某匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，一根长度L=0.2m的直导线垂直于磁场方向放置，通入I=2A的电流，导线受到的安培力大小为（ ） A. 0N B. 0.2N C. 0.4N D. 0.8N 7.下图为匀强磁场中通电直导线的放置方式，已知磁感应强度B=1T，导线长度L=0.5m，通入电流I=2A，电流方向与磁场方向夹角为30°，则导线所受安培力大小为（ ） A. 0.5N B. 0.866N C. 1N D. 2N 8.某单匝线圈面积S=0.01m²，垂直放置在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中，穿过该线圈的磁通量为（ ） A. 0.002Wb B. 0.02Wb C. 0.2Wb D. 2Wb 9.下图为条形磁铁N极向下插入线圈的过程，根据楞次定律，线圈中感应电流产生的方向为（ ） A. 由上往下 B. 由下往上 C. 电流方向交替变化 D. 无法确定 10.一根长度L=0.4m的直导线，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，以v=5m/s的速度垂直切割磁感线，导线中产生的感应电动势大小为（ ） A. 0V B. 1V C. 2V D. 10V 11.某100匝的线圈，在0.5s内穿过线圈的磁通量从0.01Wb均匀增加到0.06Wb，根据法拉第电磁感应定律，线圈产生的感应电动势大小为（ ） A. 1V B. 5V C. 10V D. 50V 12.下图中，通电导体棒垂直放置在光滑水平导轨上，匀强磁场方向垂直纸面向里，当导体棒中通有图示方向的电流时，导体棒的受安培力方向为（ ） A. 垂直向上 B. 垂直向下 C. 水平向左 D. 水平向右 13.下列关于感应电动势的说法，正确的是（ ） A. 线圈中磁通量越大，感应电动势一定越大 B. 线圈中磁通量变化量越大，感应电动势一定越大 C. 线圈中磁通量变化越快，感应电动势一定越大 D. 线圈匝数越多，磁通量一定越大，感应电动势一定越大 14.下图中，匀强磁场磁感应强度B=2T，矩形线圈匝数n=100，边长ab=L1=0.1m，bc=L2=0.2m，线圈以ω=10rad/s的角速度绕ab边匀速转动，当线圈平面与磁场方向平行时，ad段产生的瞬时感应电动势大小为（ ） A. 0V B. 20V C. 40V D. 400V 15.用安培定则、左手定则、右手定则判定方向时，下列操作和结论正确的是（ ） A. 判定电流产生的磁场方向时，大拇指指向磁场方向 B. 判定安培力方向时，磁感线应从手背穿入，四指指向电流方向 C. 导体切割磁感线时，若磁场方向和导体运动方向同时反向，感应电流方向不变 D. 楞次定律只能判定感应电流的方向，无法判定感应电动势的方向 二、填空题（本大题共5小题，每小题3分，共15分） 1.楞次定律的核心内容是：感应电流的磁场总是__________引起感应电流的磁通量的变化。 2.磁感应强度的定义式为B=F/(IL)，该式的成立条件是通电直导线__________于磁场方向放置。 3.某匀强磁场磁感应强度B=0.4T，单匝线圈面积S=0.05m²，线圈法线方向与磁场方向的夹角为60°，则穿过该线圈的磁通量为__________Wb。 4.某50匝的线圈，在0.2s内穿过线圈的磁通量从0.04Wb均匀减小到0，线圈产生的平均感应电动势大小为__________V。 5.下图中，匀强磁场磁感应强度B=1T，水平光滑导轨间距L=0.2m，导体棒电阻R=0.5Ω，导轨电阻不计，当导体棒以v=10m/s的速度向右匀速切割磁感线时，导体棒受到的安培力大小为__________N。 三、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分） 1.如图所示，匝数n=200匝的圆形线圈，面积S=0.02m²，电阻r=1Ω，线圈两端外接一个R=9Ω的定值电阻，线圈处于垂直纸面向里的匀强磁场中。若磁感应强度在0.4s内从0.1T均匀增大到0.5T，求： （1）线圈中产生的平均感应电动势大小； （2）电路中的感应电流大小； （3）0.4s内通过电阻R的电荷量。 2.如图所示， 通电导体棒 ab 质量为 m、 长为 L， 水平放置在倾角为 θ 的光滑斜面上，通以如图示方向的电流，电流强度为 I，欲使导体棒 ab 静止在斜面上。 (1)若磁场方向竖直向上， 则磁感应强度 B 为多大？ (2)若要求磁感应强度最小， 求磁感应强度的大小和方向。 四、综合题（本大题共1小题，20分） 某同学进行“电磁感应现象与感应电动势测定”实验，实验装置如下图所示：匀强磁场磁感应强度B=0.5T，光滑金属导轨固定在水平桌面上，导轨间距L=0.4m，导轨左端接有阻值R=1.8Ω的定值电阻，导轨上垂直放置一根质量m=0.1kg、电阻r=0.2Ω的金属导体棒，导体棒与导轨接触良好，导轨电阻不计。现用水平向右的恒力F=0.4N拉动导体棒，使其从静止开始向右运动。 请完成下列问题 ： 1.（10分）当导体棒的运动速度v=2m/s时，计算： （1）导体棒产生的感应电动势大小； （2）电路中的感应电流大小和方向； （3）导体棒此时受到的安培力大小和方向。 2.（10分） （1）判定导体棒的运动性质，并计算导体棒能达到的最大速度； （2）分析2个该实验中常见的操作失误及对应的实验偏差结果。 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