第49卷 磁场的主要物理量、磁场对通电导线的作用力《电工技术基础与技能》四川省对口招生《电子信息类考纲百套卷》

编写说明：四川省普通高校对口招生专业理论考试《电子信息类专业考纲百套卷》，依据《四川省普通高校对口招生电子信息类专业课考试纲要》编写。每门课程均分三层训练：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49卷，按《电工技术基础与技能》范围和要求编写。具体内容为:磁场的主要物理量、磁场对通电导线的作用力。 四川省《电子信息类考纲百套卷》 第49卷 《电工技术基础与技能》 磁场的主要物理量、磁场对通电导线的作用力 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、单项选择题（本大题共15小题，每题2分，共30分） 1.国家标准铜芯线广泛应用于生产生活。其中双芯铜芯电线的结构可简化为如图所示，cd和ef为两根相互平行的铜芯线，a、b两点位于两导线所在的平面内，到两导线的距离相等，当流过两根铜芯线的电流大小相同，方向相反时，下列说法正确的是（ ）。 A.点磁场方向垂直纸面向外 B.点的磁感应强度为零 C.导线受到的安培力方向向左 D.导线受到的安培力大于导线受到的安培力 【答案】C 【解析】选项 A 分析a点靠近cd导线： cd（向下电流）在a点产生的磁场：右手螺旋，a在导线右侧，磁场垂直纸面向里； ef（向上电流）在a点产生的磁场：a离ef更远，磁场强度更小，方向垂直纸面向里； 两个磁场同向叠加，a点总磁场垂直纸面向里。A 错误。 选项 B 分析b点到两根导线距离相等： cd向下电流在b点磁场：垂直纸面向外； ef向上电流在b点磁场：垂直纸面向外； 两磁场大小相等、方向相同，叠加后磁感应强度不为零。B 错误。 选项 C 分析反向平行电流相互排斥： 导线ef在cd处产生垂直纸面向外的磁场，cd电流向下，由左手定则：磁感线穿手心（向外）、四指沿电流向下，大拇指指向左，即cd受到安培力向左。C 正确 选项 D 分析cd与ef之间的安培力是一对牛顿第三定律相互作用力，大小一定相等，方向相反。D 错误。 2.在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的直角三角形线框abc，，磁场方向垂直于线框平面向外，a、c两点接一直流电源，电流方向如图所示。已知，则下列说法正确的是（ ）。 A.导线bc受到的安培力大于导线ac所受的安培力 B.导线abc受到的安培力的合力大于导线ac受到的安培力 C.导线ab、ac所受安培力的大小之比为3:8 D. 导线abc受到的安培力的合力方向垂直于ac向上 【答案】C 【解析】设ac长度为4L，由，得ab=3L，斜边bc=5L。导线同种、粗细均匀，电阻，电阻与长度成正比。 两条支路：支路 总长度8L，支路长度4L。 ，两支路并联电压相等，，故电流。 安培力公式，弯曲导线安培力等效为两端直导线ac的安培力。 选项 A： bc有效长度4L，，bc安培力更小。A 错误。 选项 B： abc支路等效直导线为ac，有效长度与ac支路相同，。B 错误。 选项 C： ab段：；ac段：。 比值。C 正确。 选项 D： abc支路等效电流沿a\to c，磁场垂直纸面向外，左手定则：安培力垂直ac向下，不是向上。D 错误。 3.如图所示，在天花板下用细线悬挂一半径为R的金属圆环，圆环处于静止状态，圆环一部分处在垂直于环面的磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，环与磁场边界交点A、B与圆心O连线的夹角为，此时悬线的拉力为F。若圆环通电，使悬线的拉力刚好为，则环中电流大小和方向是（ ）。 A.大小为，沿顺时针方向 B.大小为，沿逆时针方向 C.大小为，沿逆时针方向 D.大小为，沿顺时针方向 【答案】A 【解析】 受力基础：圆环静止时，重力G=F。通电后拉力，说明安培力竖直向上，大小。 有效切割长度：磁场区域圆心角，弦AB长度，安培力。 求电流： 判断电流方向：安培力向上，磁场垂直纸面向里，左手定则：电流沿顺时针。 综上选 A。 4. 描述磁场强弱和方向的基本物理量是（ ）。 A. 磁通量 B. 磁导率 C. 磁场强度 D. 磁感应强度 【答案】D 【解析】磁感应强度是描述磁场强弱和方向的矢量，是磁场最核心的基本物理量；磁通量描述磁场的穿过面积的总量，磁场强度主要用于磁介质计算，磁导率是介质的磁属性参数。 5. 磁感应强度的国际单位是（ ）。 A. 韦伯 B. 特斯拉 C. 安培/米 D. 亨利 【答案】B 【解析】磁感应强度B的国际单位为特斯拉（T）；韦伯（Wb）是磁通量单位，安培/米（A/m）是磁场强度单位，亨利（H）是电感单位。 6. 磁通量的物理意义是（ ）。 A. 单位面积的磁场强弱 B. 穿过某一面积的磁感线条数 C. 磁场对电流的作用能力 D. 介质的导磁能力 【答案】B 【解析】磁通量Φ定义为穿过某一闭合或指定面积的磁感线条数，反映磁场在特定面积上的穿透效果。 7. 当平面与磁场方向垂直时，该平面的磁通量大小为（ ）。 A. Φ=BS B. Φ=B/S C. Φ=BSsinθ D. Φ=BScosθ 【答案】A 【解析】磁通量通用公式为Φ=BScosθ，θ为平面法线与磁场夹角，平面与磁场垂直时θ=0°，cosθ=1，即Φ=BS。 8. 磁场强度的符号是（ ）。 A. B B. Φ C. μ D. H 【答案】D 【解析】磁场强度符号为H；B为磁感应强度，Φ为磁通量，μ为磁导率。 9.如图，同种材料制成的粗细均匀半圆形单匝导线框MPN固定于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，直径MN两端与直流电源相接。已知MN段所受安培力大小为F，忽略电流之间的相互作用，则（ ）。 MN段所受安培力的方向垂直于线框平面 B. 通过MN段与MPN段电流之比为 C.MPN受安培力大小为 D. 半圆形线框所受安培力大小为 【答案】B 【解析】的反比，即。B 正确。 10.一段长0.2m、通有2.5A电流的直导线，在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况，正确的是（ ）。 A. 如果B=2T，F一定是1N B. 如果F=0，B也一定为零 C. 如果B=4T，F有可能是1N D. 如果F有最大值，通电导线一定与B平行 【答案】C 【解析】，F取值在范围内（即可）。C 正确。 11. 真空的磁导率大小为（ ）。 A. 4π×10^-7 H/m B. 4π×10^7 H/m C. 1×10^-7 H/m D. 1 H/m 【答案】A 【解析】真空磁导率μ₀为常量，数值为4π×10^-7 亨利每米（H/m）。 12. 相对磁导率μr的取值，真空的相对磁导率为（ ）。 A. 0 B. 1 C. 大于1 D. 小于1 【答案】B 【解析】相对磁导率是介质磁导率与真空磁导率的比值，真空的μr=1，顺磁质μr略大于1，抗磁质μr略小于1，铁磁质μr远大于1。 13. 匀强磁场的特点是（ ）。 A. 磁感应强度大小处处相等，方向任意 B. 磁感应强度随位置均匀变化 C. 磁感应强度大小和方向处处相同 D. 磁通量处处为零 【答案】C 【解析】匀强磁场定义为空间各点磁感应强度的大小、方向均完全相同的磁场，磁感线为平行等距直线。 14. 磁通量为零的情况是（ ）。 A. 平面与磁场垂直 B. 平面与磁场平行 C. 磁场强度最大时 D. 磁感应强度最大时 【答案】B 【解析】平面与磁场平行时，没有磁感线穿过平面，θ=90°，cosθ=0，磁通量Φ=0。 15. 磁感应强度的矢量方向为（ ）。 A. 磁感线的切线方向 B. 磁感线的法线方向 C. 电流的方向 D. 电荷运动方向 【答案】A 【解析】磁场中某点磁感应强度的方向，与该点磁感线的切线方向一致。 二、判断题（本大题共15小题，每题2分，共30分） 1. 磁场对通电导线的作用力叫安培力。（ ） 【答案】√ 2. 通电导线与磁场平行时，安培力最大。（ ） 【答案】× 3. 安培力的方向用左手定则判断。（ ） 【答案】√ 4. 安培力方向同时垂直于磁场和电流方向。（ ） 【答案】√ 5. 安培力大小与导线电阻成正比。（ ） 【答案】× 6. 同向平行通电导线相互吸引。（ ） 【答案】√ 7. 反向平行通电导线相互排斥。（ ） 【答案】√ 8. 电动机的工作原理是安培力做功。（ ） 【答案】√ 9. 电流反向，安培力大小和方向均改变。（ ） 【答案】× 10. 导线垂直磁场时，安培力公式为F=BIL。（ ） 【答案】√ 11. 匀强磁场中闭合通电线圈合力为零。（ ） 【答案】√ 12. 安培力是洛伦兹力的宏观表现。（ ） 【答案】√ 13. 导线有效长度是导线的实际总长度。（ ） 【答案】× 14. 韦伯是磁通量的国际单位。（ ） 【答案】√ 15. 磁场强度可以描述介质的导磁能力。（ ） 【答案】× 三、分析计算题（本大题共4小题，共40分） 1.如图所示电路，线圈参数： 已知电流相量：。参考方向与题图完全一致，求电压相量，并写出正弦瞬时表达式。 【答案】 【答案】 【解析】 计算电抗： 相量方程： ，代入： 瞬时表达式： 2.耦合线圈参数：。 已知相量，参考方向与题图一致。 求端口电压相量，并写出瞬时值表达式。 【答案】 【解析】计算感抗： 相量伏安关系： 瞬时值： 3.地球是个大磁体，在赤道上，地磁场可以看成是沿南北方向的匀强磁场。如果赤道某处的磁感应强度大小为0.5×10－4T，在赤道上有一根东西方向的直导线，长为20m，载有从东往西的电流30A。则地磁场对这根导线的作用力有多大？ 【答案】 【解析】导线东西放置，地磁场沿南北，电流与磁场垂直， 安培力公式：F=BIL 4.如图所示，一个边长为L的正方形金属框竖直放置，各边电阻相同，金属框放置在磁感应强度大小为B、方向垂直金属框平面向里的匀强磁场中。若A、B两端与导线相连，由A到B通以如图所示方向的电流（由A点流入，从B点流出），流过AB边的电流为I，求金属框受到的安培力大小和方向。 【答案】，竖直向上 【解析】 设单条边电阻为R。 支路 1：AB，电阻R，电流； 支路 2：A-D-C-B，三段边串联，总电阻3R。 两支路并联，电压相等，得支路 2 电流。 磁场垂直纸面向里，任意折线导线安培力等效为两端连线直导线受力，有效长度均为L： AB支路：电流（向右），左手定则，安培力竖直向下，大小； ADCB支路：等效电流（向右），安培力竖直向下，大小； 整个线框可等效为两条平行反向电流支路对外受力叠加： 流入A总电流：，等效整体电流向左，由左手定则，合安培力竖直向上； 合大小：。 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：四川省普通高校对口招生专业理论考试《电子信息类专业考纲百套卷》，依据《四川省普通高校对口招生电子信息类专业课考试纲要》编写。每门课程均分三层训练：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49卷，按《电工技术基础与技能》范围和要求编写。具体内容为:磁场的主要物理量、磁场对通电导线的作用力。 四川省《电子信息类考纲百套卷》 第49卷 《电工技术基础与技能》 磁场的主要物理量、磁场对通电导线的作用力 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、单项选择题（本大题共15小题，每题2分，共30分） 1.国家标准铜芯线广泛应用于生产生活。其中双芯铜芯电线的结构可简化为如图所示，cd和ef为两根相互平行的铜芯线，a、b两点位于两导线所在的平面内，到两导线的距离相等，当流过两根铜芯线的电流大小相同，方向相反时，下列说法正确的是（ ）。 A.点磁场方向垂直纸面向外 B.点的磁感应强度为零 C.导线受到的安培力方向向左 D.导线受到的安培力大于导线受到的安培力 2.在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的直角三角形线框abc，，磁场方向垂直于线框平面向外，a、c两点接一直流电源，电流方向如图所示。已知，则下列说法正确的是（ ）。 A.导线bc受到的安培力大于导线ac所受的安培力 B.导线abc受到的安培力的合力大于导线ac受到的安培力 C.导线ab、ac所受安培力的大小之比为3:8 D. 导线abc受到的安培力的合力方向垂直于ac向上 3.如图所示，在天花板下用细线悬挂一半径为R的金属圆环，圆环处于静止状态，圆环一部分处在垂直于环面的磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，环与磁场边界交点A、B与圆心O连线的夹角为，此时悬线的拉力为F。若圆环通电，使悬线的拉力刚好为，则环中电流大小和方向是（ ）。 A.大小为，沿顺时针方向 B.大小为，沿逆时针方向 C.大小为，沿逆时针方向 D.大小为，沿顺时针方向 4. 描述磁场强弱和方向的基本物理量是（ ）。 A. 磁通量 B. 磁导率 C. 磁场强度 D. 磁感应强度 5. 磁感应强度的国际单位是（ ）。 A. 韦伯 B. 特斯拉 C. 安培/米 D. 亨利 6. 磁通量的物理意义是（ ）。 A. 单位面积的磁场强弱 B. 穿过某一面积的磁感线条数 C. 磁场对电流的作用能力 D. 介质的导磁能力 7. 当平面与磁场方向垂直时，该平面的磁通量大小为（ ）。 A. Φ=BS B. Φ=B/S C. Φ=BSsinθ D. Φ=BScosθ 8. 磁场强度的符号是（ ）。 A. B B. Φ C. μ D. H 9.如图，同种材料制成的粗细均匀半圆形单匝导线框MPN固定于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，直径MN两端与直流电源相接。已知MN段所受安培力大小为F，忽略电流之间的相互作用，则（ ）。 A.MN段所受安培力的方向垂直于线框平面 B.通过MN段与MPN段电流之比为 C.MPN受安培力大小为 D. 半圆形线框所受安培力大小为 10.一段长0.2m、通有2.5A电流的直导线，在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况，正确的是（ ）。 A. 如果B=2T，F一定是1N B. 如果F=0，B也一定为零 C. 如果B=4T，F有可能是1N D. 如果F有最大值，通电导线一定与B平行 11. 真空的磁导率大小为（ ）。 A. 4π×10^-7 H/m B. 4π×10^7 H/m C. 1×10^-7 H/m D. 1 H/m 12. 相对磁导率μr的取值，真空的相对磁导率为（ ）。 A. 0 B. 1 C. 大于1 D. 小于1 13. 匀强磁场的特点是（ ）。 A. 磁感应强度大小处处相等，方向任意 B. 磁感应强度随位置均匀变化 C. 磁感应强度大小和方向处处相同 D. 磁通量处处为零 14. 磁通量为零的情况是（ ）。 A. 平面与磁场垂直 B. 平面与磁场平行 C. 磁场强度最大时 D. 磁感应强度最大时 15. 磁感应强度的矢量方向为（ ）。 A. 磁感线的切线方向 B. 磁感线的法线方向 C. 电流的方向 D. 电荷运动方向 二、判断题（本大题共15小题，每题2分，共30分） 1. 磁场对通电导线的作用力叫安培力。（ ） 2. 通电导线与磁场平行时，安培力最大。（ ） 3. 安培力的方向用左手定则判断。（ ） 4. 安培力方向同时垂直于磁场和电流方向。（ ） 5. 安培力大小与导线电阻成正比。（ ） 6. 同向平行通电导线相互吸引。（ ） 7. 反向平行通电导线相互排斥。（ ） 8. 电动机的工作原理是安培力做功。（ ） 9. 电流反向，安培力大小和方向均改变。（ ） 10. 导线垂直磁场时，安培力公式为F=BIL。（ ） 11. 匀强磁场中闭合通电线圈合力为零。（ ） 12. 安培力是洛伦兹力的宏观表现。（ ） 13. 导线有效长度是导线的实际总长度。（ ） 14. 韦伯是磁通量的国际单位。（ ） 15. 磁场强度可以描述介质的导磁能力。（ ） 三、分析计算题（本大题共4小题，共40分） 1.如图所示电路，线圈参数： 已知电流相量：。参考方向与题图完全一致，求电压相量，并写出正弦瞬时表达式。 【答案】 2.耦合线圈参数：。 已知相量，参考方向与题图一致。 求端口电压相量，并写出瞬时值表达式。 3.地球是个大磁体，在赤道上，地磁场可以看成是沿南北方向的匀强磁场。如果赤道某处的磁感应强度大小为0.5×10－4T，在赤道上有一根东西方向的直导线，长为20m，载有从东往西的电流30A。则地磁场对这根导线的作用力有多大？ 4.如图所示，一个边长为L的正方形金属框竖直放置，各边电阻相同，金属框放置在磁感应强度大小为B、方向垂直金属框平面向里的匀强磁场中。若A、B两端与导线相连，由A到B通以如图所示方向的电流（由A点流入，从B点流出），流过AB边的电流为I，求金属框受到的安培力大小和方向。 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 $