第3卷 磁导率 江苏省（单独招生）《电工电子技术与技能》（苏教版·凤凰职教） 单元过关卷

江苏省（单独招生）机械类 《电工电子技术与技能》（苏教版·凤凰职教） 磁导率 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2分，共40分） 1. 磁导率的单位是（ ） A. T B. Wb C. H/m D. A/m 2. 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 3. 如图所示，线圈abcd绕中心轴旋转，产生感应电流最大时，线圈平面与磁感线（ ） A. 成 B. 成 C. 垂直 D. 平行 4. 下列哪种定则用于判断通电导体在磁场中的受力方向（ ） A. 安培定则 B. 右手定则 C. 左手定则 D. 楞次定律 5. 当导线中的电流方向与磁场方向相同时，导线所受的安培力为（ ） A. 零 B. 最大值 C. 最小值 D. 无法确定 6. 左手定则可以判断通电导体在磁场中（ ） A. 受力大小 B. 受力方向 C. 运动方向 D. 运动速度 7. 导体AB、CD放在两根光滑的导电体上如图所示，若导体CD受力向右滑动，则导体AB（ ） A. 向右滑动 B. 向左滑动 C. 不动 D. 动但方向不一定 8. 电流方向的改变将如何影响其周围的磁场方向？（ ） A. 磁场方向也会反转 B. 磁场方向不会改变 C. 磁场将会消失 D. 磁场强度会增加 9. 以下关于电流产生磁场的描述哪一项是错误的？（ ） A. 直线电流周围的磁感线呈圆形 B. 圆形电流产生的磁场在圆心处最强 C. 螺线管内部的磁场呈平行直线 D. 电流越大，产生的磁场就越弱 10. 两条导线互相垂直，但相隔一个小的距离，其中一条AB是固定的，另一条CD可以自由活动如图所示，当按图所示方向给两条导线通入电流，则导线CD将（ ） A. 顺时针方向转动，同时靠近导线AB B. 逆时针方向转动，同时靠近导线AB C. 顺时针方向转动，同时离开导线AB D. 逆时针方向转动，同时离开导线AB 11. 磁悬浮列车的工作原理主要基于（ ） A. 安培定律 B. 欧姆定律 C. 电磁感应定律 D. 基尔霍夫定律 12. 下列哪种元件可以存储电磁能量（ ） A. 电阻 B. 电容 C. 电感 D. 晶体管 13. 在电磁感应现象中，感应电流的磁场的方向总是（ ） A. 与原磁场的方向相反 B. 与原磁场的方向相同 C. 阻碍原磁场的变化 D. 阻碍磁场的磁通变化效率 14. 如图所示，处在磁场中的载流导线，受到的磁场力的方向应为（ ） A. 垂直向上 B. 垂直向下 C. 水平向左 D. 水平向右 15. 电感现象是指电流通过导体时产生的什么？（ ） A. 电场 B. 磁场 C. 电压 D. 力矩 16. 使用哪种方法可以增加螺线管内的磁场强度？（ ） A. 减少线圈的匝数 B. 降低电流强度 C. 增加电流强度 D. 使用更细的导线 17. 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 18. 电磁感应定律和楞次定律描述了磁场中感应电动势的产生规律，以下哪种描述是正确的？（ ） A. 楞次定律指出感应电动势的方向总是导致磁场和引起磁场变化的电流方向相同 B. 电磁感应定律指出感应电动势的大小与闭合回路中的导体电流方向无关 C. 楞次定律是电磁感应定律的一个特例，仅适用于特定条件下的电路 D. 电磁感应定律和楞次定律都是描述感应电动势产生的物理规律 19. 一个闭合电路中的电动势是通过：（ ） A. 电流产生 B. 磁场产生 C. 电动机产生 D. 电动机的形状 20. 当磁通量通过一个线圈发生变化时，线圈中将产生：（ ） A. 电动势 B. 电流 C. 电压 D. 电阻 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 磁路中磁场的传播受到______的影响。 22. 判断载流导体在磁场中受力的方向用______。 23. 固定的通电矩形导线框abcd与可移动的长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行，直导线MN将______平动。(填“向左”“向右”或“不动”) 24. 通常把通电导体在磁场中受到的力称为______也称______，通电直导体在磁场内的受力方向可用 ______定则来判断。 25. 磁场对电流的作用力是基于______之间的相互作用。 26. 闭合回路中的磁通发生变化时，回路中有______产生。 27. 如图所示，矩形线圈abcd绕对称轴OO'，在B＝0.5T的匀强磁场中以50rad/s的转速匀速转动。ab＝0.2m，bc＝0.1m，线圈匝数为100匝。当线圈平面通过图示位置（线圈平面与磁感线垂直）时开始计时，那么t＝0、、时刻的瞬时电动势分别是______V、______V、______V；当t由0到的转动过程中电动势的平均值是______V；这个线圈在转动过程中产生的交变电动势的有效值是______V。 28. 电磁感应产生的条件是闭合电路中部分导体与磁场发生______运动而切割磁力线时，电路中就有电流产生。 29. 当一个导体棒以速度 v在磁场中垂直运动时，感应电动势的大小与导体的速度v成______。 30. 一个闭合电路中的电动势是由______产生的。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 在一个B 为0.01T 的匀强磁场中，放一个横截面积为0.001 的线圈，其匝数为500匝。在0.1s 内把线圈平面从平行于磁感线的方向转过，变为与磁感线的方向垂直。求线圈中的平均感应电动势。 32. 一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n＝100。穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图甲所示。发电机内阻r＝5.0 Ω，外电路电阻R＝95 Ω。已知感应电动势的最大值Emax＝nωΦmax，其中Φmax为穿过每匝线圈磁通量的最大值。求：串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数。 33. 简述产生感应电流的条件。 四、作图题（本大题共2小题，每题4分，共8分） 34. 在答题纸上画出通电直导体在磁场中受力方向示意图：匀强磁场方向垂直纸面向里，用“×”表示；水平直导体中的电流方向向右。要求画出导体所受电磁力方向，并标注符号 。 35. 在答题纸上画出直导体切割磁感线产生感应电动势的极性示意图：匀强磁场方向垂直纸面向里，用“×”表示；直导体 竖直放置， 端在上、 端在下，导体整体向右运动。要求标出 、 两端电势高低，并画出闭合回路中导体内部的感应电流方向。 五、计算题（本大题共2小题，每题6分，共12分） 36. 如图所示，磁感应强度B 为0.6T的匀强磁场中，作切割磁感线运动的导线AB 长0.5m,它以20m/s 的速度垂直纸面向外做匀速直线运动，导体和磁场方向的夹角为,整个回路的电阻为0.5Ω。试求： （1）感应电动势的大小并判断A、B 两点的电位高低； （2）感应电流的大小和方向； （3）导线AB 所受电磁力的大小和方向； （4）电阻R消耗的功率? 37. 某铁磁材料的相对磁导率为 1500，真空磁导率取 。当该材料中的磁场强度为 时，计算该材料的磁导率和磁感应强度。 六、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 38. 如图所示，一个正方形线圈 abcd 在不均匀磁场 中，以一定速度向右移动，磁感应强度从左向右递减，试问 （1）为什么线圈中能够产生感应电动势？ （2）如果边长l=10cm， 整个线圈电阻R=0.5Ω， 移动速度v=5m/s，图中ab 处磁感应强度 T，cd处磁感应强度T，求这一时刻线圈中的感应电流。 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 $ 江苏省（单独招生）机械类 《电工电子技术与技能》（苏教版·凤凰职教） 磁导率 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2分，共40分） 1. 磁导率的单位是（ ） A. T B. Wb C. H/m D. A/m 【答案】C 【解析】磁导率表示介质导磁能力，公式为 ，因此 。磁感应强度 的单位是 T，磁场强度 的单位是 A/m，所以磁导率的单位为 。 2. 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】自感电动势的方向遵循楞次定律，总是阻碍线圈中原电流的变化，A正确；电感元件电压 ，电流变化越快电压越大，B正确；在常见各向同性介质中， 与 方向一致，C正确；相对磁导率 是材料磁导率与真空磁导率之比，没有单位，D错误。 3. 如图所示，线圈abcd绕中心轴旋转，产生感应电流最大时，线圈平面与磁感线（ ） A. 成 B. 成 C. 垂直 D. 平行 【答案】D 4. 下列哪种定则用于判断通电导体在磁场中的受力方向（ ） A. 安培定则 B. 右手定则 C. 左手定则 D. 楞次定律 【答案】C 【解析】通电导体在磁场中受到电磁力作用，其受力方向用左手定则判断：让磁感线垂直穿入左手手心，四指指向电流方向，则拇指所指方向就是导体受力方向。 5. 当导线中的电流方向与磁场方向相同时，导线所受的安培力为（ ） A. 零 B. 最大值 C. 最小值 D. 无法确定 【答案】A 【解析】当导线中的电流方向与磁场方向相同时，根据左手定则，导线所受的安培力为零。 6. 左手定则可以判断通电导体在磁场中（ ） A. 受力大小 B. 受力方向 C. 运动方向 D. 运动速度 【答案】B 【解析】左手定则用于判断通电导体在磁场中所受电磁力的方向，不能直接判断力的大小、运动速度。力的大小通常由 等公式计算。 7. 导体AB、CD放在两根光滑的导电体上如图所示，若导体CD受力向右滑动，则导体AB（ ） A. 向右滑动 B. 向左滑动 C. 不动 D. 动但方向不一定 【答案】A 【解析】导体AB放在磁场中是否动要看导体AB中有无电流，若有电流可由左手定则判定运动方向。显然导体CD运动切割磁感线产生感应电动势，导体AB、CD构成回路，导体AB中有电流。本题考查的是左、右手定则的综合运用。所以选：A。 8. 电流方向的改变将如何影响其周围的磁场方向？（ ） A. 磁场方向也会反转 B. 磁场方向不会改变 C. 磁场将会消失 D. 磁场强度会增加 【答案】A 【解析】选项A。根据安培定律和右手螺旋法则，电流圈绕的方向与它产生的磁场方向相关。因此，如果电流方向改变，磁场方向也会相应地反转。 9. 以下关于电流产生磁场的描述哪一项是错误的？（ ） A. 直线电流周围的磁感线呈圆形 B. 圆形电流产生的磁场在圆心处最强 C. 螺线管内部的磁场呈平行直线 D. 电流越大，产生的磁场就越弱 【答案】D 【解析】选项D。实际上电流越大，它产生的磁场就越强，所以D项是错误的。 10. 两条导线互相垂直，但相隔一个小的距离，其中一条AB是固定的，另一条CD可以自由活动如图所示，当按图所示方向给两条导线通入电流，则导线CD将（ ） A. 顺时针方向转动，同时靠近导线AB B. 逆时针方向转动，同时靠近导线AB C. 顺时针方向转动，同时离开导线AB D. 逆时针方向转动，同时离开导线AB 【答案】B 【解析】解决该题的关键是要求学生想到：把导线CD放在导线AB形成的磁场中，再用安培定则和左手定则判断导线CD的活动情况。该题答案应选B。 11. 磁悬浮列车的工作原理主要基于（ ） A. 安培定律 B. 欧姆定律 C. 电磁感应定律 D. 基尔霍夫定律 【答案】C 【解析】磁悬浮列车利用电磁作用实现悬浮、导向或推进，其中电磁感应可产生感应电流和相应磁场，进而形成支撑或推动列车的电磁力。欧姆定律和基尔霍夫定律主要用于电路计算，不是磁悬浮的主要工作原理。 12. 下列哪种元件可以存储电磁能量（ ） A. 电阻 B. 电容 C. 电感 D. 晶体管 【答案】C 【解析】电感能够存储磁场能量，是一种储能元件。 13. 在电磁感应现象中，感应电流的磁场的方向总是（ ） A. 与原磁场的方向相反 B. 与原磁场的方向相同 C. 阻碍原磁场的变化 D. 阻碍磁场的磁通变化效率 【答案】C 【解析】根据楞次定律，感应电流产生的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通变化。若原磁通增加，感应磁场方向与原磁场相反；若原磁通减少，感应磁场方向与原磁场相同，因此应选“阻碍原磁场的变化”。 14. 如图所示，处在磁场中的载流导线，受到的磁场力的方向应为（ ） A. 垂直向上 B. 垂直向下 C. 水平向左 D. 水平向右 【答案】A 15. 电感现象是指电流通过导体时产生的什么？（ ） A. 电场 B. 磁场 C. 电压 D. 力矩 【答案】B 【解析】电感现象是指电流通过导体时产生的磁场现象。 16. 使用哪种方法可以增加螺线管内的磁场强度？（ ） A. 减少线圈的匝数 B. 降低电流强度 C. 增加电流强度 D. 使用更细的导线 【答案】C 【解析】选项C。螺线管的磁场强度随着电流的增加而提高，相对的A、B、D选项都是减弱磁场的做法。 17. 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 18. 电磁感应定律和楞次定律描述了磁场中感应电动势的产生规律，以下哪种描述是正确的？（ ） A. 楞次定律指出感应电动势的方向总是导致磁场和引起磁场变化的电流方向相同 B. 电磁感应定律指出感应电动势的大小与闭合回路中的导体电流方向无关 C. 楞次定律是电磁感应定律的一个特例，仅适用于特定条件下的电路 D. 电磁感应定律和楞次定律都是描述感应电动势产生的物理规律 【答案】D 【解析】电磁感应定律和楞次定律都描述了感应电动势产生的规律。 19. 一个闭合电路中的电动势是通过：（ ） A. 电流产生 B. 磁场产生 C. 电动机产生 D. 电动机的形状 【答案】A 【解析】A. 电流产生。电动势可以驱动电流在电路中流动，根据欧姆定律。 20. 当磁通量通过一个线圈发生变化时，线圈中将产生：（ ） A. 电动势 B. 电流 C. 电压 D. 电阻 【答案】A 【解析】A. 电动势。根据法拉第电磁感应定律，磁通量的变化会导致感生电动势的产生。 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 磁路中磁场的传播受到______的影响。 【答案】磁导率和磁路长度 【解析】磁路中磁场的传播受到磁导率和磁路长度的影响。 22. 判断载流导体在磁场中受力的方向用______。 【答案】左手定则 【解析】载流导体在磁场中会受到电磁力作用，其受力方向用左手定则判断：磁感线穿入左手手心，四指指向电流方向，拇指所指方向为受力方向。 23. 固定的通电矩形导线框abcd与可移动的长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行，直导线MN将______平动。(填“向左”“向右”或“不动”) 【答案】向右 24. 通常把通电导体在磁场中受到的力称为______也称______，通电直导体在磁场内的受力方向可用 ______定则来判断。 【答案】① 电磁力 ② 安培力 ③ 左手 【解析】通电导体处在磁场中时会受到力的作用，这种力通常称为电磁力，也称安培力。通电直导体在磁场内的受力方向用左手定则判断。 25. 磁场对电流的作用力是基于______之间的相互作用。 【答案】磁场和电流 【解析】磁场对电流的作用力是基于磁场和电流之间的相互作用，即洛伦兹力的作用。 26. 闭合回路中的磁通发生变化时，回路中有______产生。 【答案】电流 【解析】根据电磁感应定律，穿过闭合回路的磁通发生变化时，回路中会产生感应电动势；由于回路闭合，还会形成感应电流。因此填“电流”符合题意，完整表述可称为“感应电流”。 27. 如图所示，矩形线圈abcd绕对称轴OO'，在B＝0.5T的匀强磁场中以50rad/s的转速匀速转动。ab＝0.2m，bc＝0.1m，线圈匝数为100匝。当线圈平面通过图示位置（线圈平面与磁感线垂直）时开始计时，那么t＝0、、时刻的瞬时电动势分别是______V、______V、______V；当t由0到的转动过程中电动势的平均值是______V；这个线圈在转动过程中产生的交变电动势的有效值是______V。 【答案】① 25 ② 43.3 ③ 43.3 ④ 31.8 ⑤ 35 28. 电磁感应产生的条件是闭合电路中部分导体与磁场发生______运动而切割磁力线时，电路中就有电流产生。 【答案】相对 【解析】闭合电路中的一部分导体在磁场中与磁场发生相对运动并切割磁力线时，穿过回路的磁通发生变化，电路中就会产生感应电流。因此空格应填“相对”。 29. 当一个导体棒以速度 v在磁场中垂直运动时，感应电动势的大小与导体的速度v成______。 【答案】成正比 【解析】成正比。根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与导体在磁场中运动的速度成正比。 30. 一个闭合电路中的电动势是由______产生的。 【答案】磁场变化产生 【解析】磁场变化产生。根据法拉第电磁感应定律，电动势的产生与磁场的变化有关。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 在一个B 为0.01T 的匀强磁场中，放一个横截面积为0.001 的线圈，其匝数为500匝。在0.1s 内把线圈平面从平行于磁感线的方向转过，变为与磁感线的方向垂直。求线圈中的平均感应电动势。 【答案】0.05V 【解析】当线圈平面平行于磁感应线的方向时，穿过线圈的磁通量φ=0，当线圈平面垂直于磁感应线的方向时，穿过线圈的磁通量为Ф2=BS =1*1（Wb） 在0.1s内穿过线圈磁通量的改变量ΔФ=Ф2-Ф1 =1*1（Wb） 由法拉第电磁感应定律，得E=N 32. 一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n＝100。穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图甲所示。发电机内阻r＝5.0 Ω，外电路电阻R＝95 Ω。已知感应电动势的最大值Emax＝nωΦmax，其中Φmax为穿过每匝线圈磁通量的最大值。求：串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数。 【答案】1.4 A 【解析】从Φ－t图线看出Φmax＝1.0×1Wb，T＝3.14×1s。，已知感应电动势的最大值＝nωΦmax，又ω＝。（1分）故电路中电流最大值＝＝＝A＝2 A交流电流表读数是交变电流的有效值，即I＝＝1.4 A。 33. 简述产生感应电流的条件。 【答案】闭合电路的磁通量发生变化。感应电流的方向，可以用右手定则或楞次定律来判断。感应电动势的大小可根据法拉第电磁感应定律计算。 【解析】主要考查产生感应电流的条件。 四、作图题（本大题共2小题，每题4分，共8分） 34. 在答题纸上画出通电直导体在磁场中受力方向示意图：匀强磁场方向垂直纸面向里，用“×”表示；水平直导体中的电流方向向右。要求画出导体所受电磁力方向，并标注符号 。 【答案】应画出若干“×”表示磁场垂直纸面向里；水平直导体上标出电流 向右；导体受力方向应竖直向上，并在向上的箭头旁标注 。 【解析】按左手定则，磁感线垂直穿入手心，四指指向电流方向，拇指所指方向就是导体受力方向，因此电磁力竖直向上。 35. 在答题纸上画出直导体切割磁感线产生感应电动势的极性示意图：匀强磁场方向垂直纸面向里，用“×”表示；直导体 竖直放置， 端在上、 端在下，导体整体向右运动。要求标出 、 两端电势高低，并画出闭合回路中导体内部的感应电流方向。 【答案】应画出若干“×”表示磁场垂直纸面向里；导体 竖直放置并向右运动； 端标“高电势”或“+”， 端标“低电势”或“-”；导体内部感应电流方向由 端指向 端。 【解析】导体向右切割向里的磁感线时，正电荷受磁场作用向上移动，所以上端 为高电势端；闭合时导体内部电流方向由低电势端指向高电势端。 五、计算题（本大题共2小题，每题6分，共12分） 36. 如图所示，磁感应强度B 为0.6T的匀强磁场中，作切割磁感线运动的导线AB 长0.5m,它以20m/s 的速度垂直纸面向外做匀速直线运动，导体和磁场方向的夹角为,整个回路的电阻为0.5Ω。试求： （1）感应电动势的大小并判断A、B 两点的电位高低； （2）感应电流的大小和方向； （3）导线AB 所受电磁力的大小和方向； （4）电阻R消耗的功率? 【答案】（1） （2）6A,方向由B→A （3）0.9N,垂直纸面向里 （4）18W 【解析】 37. 某铁磁材料的相对磁导率为 1500，真空磁导率取 。当该材料中的磁场强度为 时，计算该材料的磁导率和磁感应强度。 【答案】材料的磁导率为 。 磁感应强度为 。 【解析】先由相对磁导率求绝对磁导率，再利用 计算磁感应强度，注意磁导率单位为 H/m，磁感应强度单位为 T。 六、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 38. 如图所示，一个正方形线圈 abcd 在不均匀磁场 中，以一定速度向右移动，磁感应强度从左向右递减，试问 （1）为什么线圈中能够产生感应电动势？ （2）如果边长l=10cm， 整个线圈电阻R=0.5Ω， 移动速度v=5m/s，图中ab 处磁感应强度 T，cd处磁感应强度T，求这一时刻线圈中的感应电流。 【答案】（1）见解析 （2） 【解析】（1 ）当线圈在不均匀磁场中向右移动时，线圈的ab边和cd边产生的感应电动势大小不同，（由b指向a）大于（由c指向d）；再加上由于通过回路的磁通量减少，根据楞次定律，线圈又产生方向和E相同的感应电流。所以线圈中有感应电动势。 （ 2 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 $