内容正文:
广西壮族自治区(对口招生)装备制造类
《电工电子技术与技能》(高教版·第4版)
电容与电感(二) 单元过关卷
时间:60分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题3分,共60分)
1. 当导线在磁场中做切割磁感线运动时,感应电流的方向可以通过下列哪个定则来判断( )
A. 右手螺旋定则
B. 右手定则
C. 左手定则
D. 安培定则
2. 直线电流方向向上,某点位于电流右侧且与电流距离为r,该点的磁场方向为( )
A. 垂直纸面向外
B. 垂直纸面向内
C. 水平向左
D. 水平向右
3. 1820年,安培在科学院的例会上做了一个小实验,把螺线管沿东西方向水平悬挂起来,然后给导线通电,看到的现象是:通电螺线管( )
A. 转动后停在任意位置
B. 转动后停在南北方向上
C. 不停地转动下去
D. 仍保持在原来位置上
4. 将两条靠近的平行导线通入方向相同的电流时,下列叙述正确的是( )
A. 相互排斥
B. 相互吸引
C. 先排斥后吸引
D. 互不影响
5. 两根平行导线中通过相同电流时,在它们之间存在的磁场强度关系为( )
A. 互相抵消
B. 叠加
C. 平行
D. 垂直
6. 根据右手螺旋定则,通电直导线周围的磁场方向是( )
A. 垂直于导线
B. 与导线平行
C. 垂直于导线且指向北
D. 垂直于导线且指向南
7. 如图所示的变压器为理想变压器,所有电表均为理想电表,原线圈接一发电机。如果发电机内的磁感应强度B变为原来的一半,发电机线圈内阻不计,则下列说法正确的是( )
A. 两电表的读数均变为原来的一半
B. 变压器的输入功率变为原来的一半
C. R消耗的电功率变为原来的八分之一
D. 交变电流的频率变为原来的一半
8. 当穿过线圈的磁通发生变化时,线圈两端感应电动势的大小与之成正比的是( )
A. 磁通
B. 磁通变化率
C. 磁感应强度
D. 磁通变化量
9. 当描述磁性材料对磁线的导向能力时,我们通常会用到哪个量?( )
A. 磁导率
B. 磁阻抗
C. 磁电导
D. 磁通量
10. 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图,则在时刻 ( )
A. ,线圈通过中性面
B. ,线圈中磁通量最大
C. ,线圈中磁通量变化率最大
D. ,线圈平面与中性面平行
11. 以下说法错误的是( )
A. 自感电动势方向总是阻碍线圈中原电流的变化
B. 电感元件的电流变化越快,其电压越大
C. 磁场强度H 与磁通密度 B 的方向一致
D. 相对磁导率的单位是 H/m
12. 运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的方向判断应使用( )
A. 安培定则
B. 右手定则
C. 楞次定律
D. 左手定则
13. 两根平行导线通过同向电流时,导体之间相互( )
A. 排斥
B. 产生磁场
C. 产生涡流
D. 吸引
14. 如图所示,长方形线圈放于匀强磁场中,下述情况下能产生感应电流的是( )
A. 左右平行移动
B. 上下平行移动
C. 前后垂直移动
D. 以00'为轴转动
15. 当拇指、食指和中指分别代表安培力、磁场和电流方向时,它们之间的相对关系是( )
A. 互相垂直
B. 互相平行
C. 任意角度
D. 互相垂直且电流方向与磁场方向夹角为锐角
16. 电磁感应现象是指( )
A. 电流产生磁场的现象
B. 磁场产生电流的现象
C. 电荷产生电场的现象
D. 电场产生磁场的现象
17. 制造扬声器磁钢的材料应选( )
A. 软磁材料
B. 硬磁材料
C. 矩磁材料
D. 陶瓷材料
18. 下列装置中,应用电磁感应现象工作的是( )
A. 发电机
B. 交流接触器
C. 电烙铁
D. 直流电动机
19. 互感电动势的方向可以通过什么来判断( )
A. 楞次定律
B. 右手定则
C. 安培定则
D. 左手定则
20. 互感现象中,两个线圈之间的磁通量变化会引起( )
A. 电流变化
B. 电压变化
C. 电阻变化
D. 电容变化
二、判断题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 空载损耗就是空载电流在线圈中产生的损耗。( )
22. 每个磁体都有两个磁极,一个叫N极,另一个叫S极,若把磁体分成两端,则一段为N极,另一段叫S 极。( )
23. 安倍力仅当导体有电流通过且存在磁场时才会产生。( )
24. 矩形线圈在均匀磁场中旋转时,通过线圈面积的磁通量是恒定的。( )
25. 电机、电器的铁心通常都是用软磁性材料制作。( )
26. 左手定则∶伸开左手,指与其余四指垂直且都在一个平面内,让磁感线垂直穿过手心,拇指指向导体运动方向,其余四指所指的方向就是感应电动势(感应电流)的方向。。( )
27. 斯涅耳定律适用于描述导体在磁场中运动时产生的感生电动势与导体形状和位置的关系。( )
28. 当AB 在匀强磁场中以速度v 向右或向左运动时要切割磁感线,造成穿过闭合电路的磁感线条数(磁通量φ)减少( )
29. 楞次定律指出感应电动势的方向与引起磁场变化的电流方向相同。( )
30. 为了应用法拉第电磁感应定律,改变磁感应强度时只需改变磁铁的大小并保持位置不变。 ( )
三、简答题(本大题共3小题,每题4分,共12分)
31. 简述磁通。
32. 出磁滞回线的图示,并给出图示中的符号说明。
33. 平面磨床的电磁工作台,在工件加工完毕后,应采取什么措施才能将工件轻便地取下?为什么?
四、综合应用题(本大题共1小题,每题8分,共8分)
34. 如图所示,在开关S闭合的瞬间,请回答: (1)线圈中感应电动势的极性; (2)导体AB的受力方向。
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广西壮族自治区(对口招生)装备制造类
《电工电子技术与技能》(高教版·第4版)
电容与电感(二) 单元过关卷
时间:60分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题3分,共60分)
1. 当导线在磁场中做切割磁感线运动时,感应电流的方向可以通过下列哪个定则来判断( )
A. 右手螺旋定则
B. 右手定则
C. 左手定则
D. 安培定则
【答案】B
【解析】右手定则用于判断导线在磁场中做切割磁感线运动时感应电流的方向。
2. 直线电流方向向上,某点位于电流右侧且与电流距离为r,该点的磁场方向为( )
A. 垂直纸面向外
B. 垂直纸面向内
C. 水平向左
D. 水平向右
【答案】B
【解析】根据右手螺旋定则,右手拇指指向直线电流方向,四指弯曲方向即为磁场方向。电流方向向上时,在电流右侧的该点,磁场方向垂直纸面向内,因此选B。
3. 1820年,安培在科学院的例会上做了一个小实验,把螺线管沿东西方向水平悬挂起来,然后给导线通电,看到的现象是:通电螺线管( )
A. 转动后停在任意位置
B. 转动后停在南北方向上
C. 不停地转动下去
D. 仍保持在原来位置上
【答案】B
4. 将两条靠近的平行导线通入方向相同的电流时,下列叙述正确的是( )
A. 相互排斥
B. 相互吸引
C. 先排斥后吸引
D. 互不影响
【答案】B
【解析】两条相互平行的直导线中通以同方向电流时,每根导线都处在另一根导线电流产生的磁场中,并受到安培力作用。根据平行电流间相互作用规律,同向电流相互吸引,反向电流相互排斥,因此选B。
5. 两根平行导线中通过相同电流时,在它们之间存在的磁场强度关系为( )
A. 互相抵消
B. 叠加
C. 平行
D. 垂直
【答案】B
【解析】正确选项为B。根据安培右手定则,可以得知两根平行导线中通过相同电流时,它们之间的磁场强度是叠加的。
6. 根据右手螺旋定则,通电直导线周围的磁场方向是( )
A. 垂直于导线
B. 与导线平行
C. 垂直于导线且指向北
D. 垂直于导线且指向南
【答案】A
【解析】根据右手螺旋定则(安培定则),通电直导线周围的磁场方向是垂直于导线的。
7. 如图所示的变压器为理想变压器,所有电表均为理想电表,原线圈接一发电机。如果发电机内的磁感应强度B变为原来的一半,发电机线圈内阻不计,则下列说法正确的是( )
A. 两电表的读数均变为原来的一半
B. 变压器的输入功率变为原来的一半
C. R消耗的电功率变为原来的八分之一
D. 交变电流的频率变为原来的一半
【答案】A
8. 当穿过线圈的磁通发生变化时,线圈两端感应电动势的大小与之成正比的是( )
A. 磁通
B. 磁通变化率
C. 磁感应强度
D. 磁通变化量
【答案】B
【解析】根据法拉第电磁感应定律,线圈中感应电动势的大小为E=N|ΔΦ/Δt|,其中N为线圈匝数,ΔΦ/Δt为磁通的变化率。因此,在其他条件相同的情况下,感应电动势的大小与磁通变化率成正比,选B。
9. 当描述磁性材料对磁线的导向能力时,我们通常会用到哪个量?( )
A. 磁导率
B. 磁阻抗
C. 磁电导
D. 磁通量
【答案】A
【解析】选项A。磁导率描述了材料导磁的能力,具有高磁导率的材料可以更好地导引磁线,通常用作变压器和电机铁心。
10. 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图,则在时刻 ( )
A. ,线圈通过中性面
B. ,线圈中磁通量最大
C. ,线圈中磁通量变化率最大
D. ,线圈平面与中性面平行
【答案】A
11. 以下说法错误的是( )
A. 自感电动势方向总是阻碍线圈中原电流的变化
B. 电感元件的电流变化越快,其电压越大
C. 磁场强度H 与磁通密度 B 的方向一致
D. 相对磁导率的单位是 H/m
【答案】D
【解析】自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化,A正确。电感元件两端电压的大小为u=L|di/dt|,电流变化越快,电压越大,B正确。在同一磁性介质中,磁感应强度B与磁场强度H方向一致,C正确。相对磁导率μr是材料磁导率与真空磁导率之比,是无量纲量,没有单位;H/m是绝对磁导率的单位。因此错误的是D。
12. 运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的方向判断应使用( )
A. 安培定则
B. 右手定则
C. 楞次定律
D. 左手定则
【答案】D
【解析】运动电荷在磁场中受到的洛伦兹力方向可用左手定则判断:伸开左手,使磁感线穿过手心,四指指向正电荷运动方向,拇指所指方向就是正电荷所受洛伦兹力方向。负电荷所受力方向与左手定则判断的方向相反。因此选D。
13. 两根平行导线通过同向电流时,导体之间相互( )
A. 排斥
B. 产生磁场
C. 产生涡流
D. 吸引
【答案】D
【解析】每根通电导线都会在周围产生磁场,另一根导线中的电流处在该磁场中并受到安培力作用。根据平行电流间的相互作用规律,同向电流相互吸引,反向电流相互排斥。因此选D。
14. 如图所示,长方形线圈放于匀强磁场中,下述情况下能产生感应电流的是( )
A. 左右平行移动
B. 上下平行移动
C. 前后垂直移动
D. 以00'为轴转动
【答案】D
15. 当拇指、食指和中指分别代表安培力、磁场和电流方向时,它们之间的相对关系是( )
A. 互相垂直
B. 互相平行
C. 任意角度
D. 互相垂直且电流方向与磁场方向夹角为锐角
【答案】A
【解析】根据左手定则,拇指、食指和中指所代表的三个量互相垂直。
16. 电磁感应现象是指( )
A. 电流产生磁场的现象
B. 磁场产生电流的现象
C. 电荷产生电场的现象
D. 电场产生磁场的现象
【答案】B
【解析】电磁感应现象是指磁场变化时会在导体中产生感应电流的现象。
17. 制造扬声器磁钢的材料应选( )
A. 软磁材料
B. 硬磁材料
C. 矩磁材料
D. 陶瓷材料
【答案】A
18. 下列装置中,应用电磁感应现象工作的是( )
A. 发电机
B. 交流接触器
C. 电烙铁
D. 直流电动机
【答案】A
【解析】发电机工作时,线圈或磁场发生相对运动,使穿过线圈的磁通发生变化,在线圈中产生感应电动势,将机械能转化为电能,属于电磁感应现象。交流接触器主要利用电流的磁效应,电烙铁利用电流热效应,直流电动机主要利用通电导体在磁场中受力。因此选A。
19. 互感电动势的方向可以通过什么来判断( )
A. 楞次定律
B. 右手定则
C. 安培定则
D. 左手定则
【答案】A
【解析】互感电动势的方向可以通过楞次定律来判断,即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
20. 互感现象中,两个线圈之间的磁通量变化会引起( )
A. 电流变化
B. 电压变化
C. 电阻变化
D. 电容变化
【答案】B
【解析】根据法拉第电磁感应定律,当一个线圈中的磁通量发生变化时,会在相邻线圈中产生感应电动势,从而导致电压变化。
二、判断题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 空载损耗就是空载电流在线圈中产生的损耗。( )
【答案】错误
【解析】变压器空载运行时,虽然副边没有负载电流,但铁芯中仍有交变磁通,会产生磁滞损耗和涡流损耗,这些损耗统称为空载损耗。空载电流在线圈电阻上产生的损耗属于绕组铜损,且通常不是空载损耗的全部。因此该说法错误。
22. 每个磁体都有两个磁极,一个叫N极,另一个叫S极,若把磁体分成两端,则一段为N极,另一段叫S 极。( )
【答案】错误
【解析】通常每个磁体都有N极和S极。将一块磁体分成两段后,不能得到单独的N极或单独的S极,每一段都会形成新的N极和S极。因此题干中“把磁体分成两端后,一段为N极、另一段为S极”的说法错误,应判断为错误。
23. 安倍力仅当导体有电流通过且存在磁场时才会产生。( )
【答案】正确
【解析】正确。安倍力(又称洛伦兹力)是电流导体在磁场中所受的力,导体必须有电流通过,并且存在磁场才会产生此力。
24. 矩形线圈在均匀磁场中旋转时,通过线圈面积的磁通量是恒定的。( )
【答案】错误
【解析】错误。矩形线圈在均匀磁场中旋转时,通过线圈面积的磁通量随着线圈旋转的角度而改变。
25. 电机、电器的铁心通常都是用软磁性材料制作。( )
【答案】正确
26. 左手定则∶伸开左手,指与其余四指垂直且都在一个平面内,让磁感线垂直穿过手心,拇指指向导体运动方向,其余四指所指的方向就是感应电动势(感应电流)的方向。。( )
【答案】错误
【解析】题干将左手定则与右手定则混淆。左手定则用于判断通电导体在磁场中受到的安培力方向,磁感线穿过手心,四指指向电流方向,拇指指向导体受力或运动方向。判断导体切割磁感线时感应电流的方向,应使用右手定则,而不是左手定则。因此该说法错误。
27. 斯涅耳定律适用于描述导体在磁场中运动时产生的感生电动势与导体形状和位置的关系。( )
【答案】正确
【解析】斯涅耳定律描述了感应电动势的大小与导体形状和位置的关系,是用来研究感生电动势的重要定律之一。
28. 当AB 在匀强磁场中以速度v 向右或向左运动时要切割磁感线,造成穿过闭合电路的磁感线条数(磁通量φ)减少( )
【答案】错误
【解析】当AB 在匀强磁场中以速度v 向右或向左运动时要切割磁感线,造成穿过闭合电路的磁感线条数(磁通量φ)减少或增多。
29. 楞次定律指出感应电动势的方向与引起磁场变化的电流方向相同。( )
【答案】正确
【解析】:楞次定律表明感应电动势的方向总是使引起磁场变化的电流方向相同。
30. 为了应用法拉第电磁感应定律,改变磁感应强度时只需改变磁铁的大小并保持位置不变。 ( )
【答案】错误
【解析】法拉第电磁感应定律指出感应电动势大小与磁通量的变化有关,所以需要改变磁铁的位置而非大小。
三、简答题(本大题共3小题,每题4分,共12分)
31. 简述磁通。
【答案】磁通是指通过与磁场方向垂直的某一面积的磁感线条数,它是描述磁场在某一范围内分布情况的物理量,用字母φ表示。 磁通的国际单位是Wb(韦[伯])。磁通是一个标量,只有大小没有方向。
【解析】磁通表示磁场通过某一面积的多少,是描述磁场在一定面积上分布情况的物理量,用符号Φ表示。对于均匀磁场,磁通可表示为Φ=BS cosθ,其中B为磁感应强度,S为面积,θ为磁场方向与面积法线的夹角;当面积垂直于磁场方向时,Φ=BS。磁通是标量,国际单位为韦伯,符号为Wb。
32. 出磁滞回线的图示,并给出图示中的符号说明。
【答案】见解析
【解析】磁滞回线是指磁化强度与外加磁场强度之间的关系曲线。在磁性材料中,当外加磁场从零开始增加时,磁化强度也随之增加,但当外加磁场减小至零时,磁化强度并不回到零,而是保持在一个非零的水平上。这种现象称为磁滞。在图中,横轴表示磁化强度 (H),纵轴表示外加磁场强度 (B)。图中的 * 表示磁场从零开始增加时磁化强度的变化,一条曲线,表示磁化强度与外加磁场强度的非线性关系。当外加磁场强度达到最大值后开始减小,磁化强度并不立即减小至零,而是在磁场强度为零时保持在一个非零的水平上。
33. 平面磨床的电磁工作台,在工件加工完毕后,应采取什么措施才能将工件轻便地取下?为什么?
【答案】应给电磁吸盘断电,因电磁铁的原因构成电磁吸盘吸入工件进行加工所以只有掉吸盘电源工件便轻轻取下。
【解析】加工完毕后,应切断电磁吸盘的电源,使电磁铁线圈中不再有电流,磁场随之消失或显著减弱,电磁吸盘对工件的吸力也随之消失,因而可以方便地取下工件。若工件仍不易取下,还应确认吸盘已经完全退磁。
四、综合应用题(本大题共1小题,每题8分,共8分)
34. 如图所示,在开关S闭合的瞬间,请回答: (1)线圈中感应电动势的极性; (2)导体AB的受力方向。
【答案】(1)1端是正极,2端是负极 (2)垂直于纸面向里
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