第14卷 磁场和磁路（二） 吉林省（对口招生）《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 单元过关卷

吉林省（对口招生）装备制造类 《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 磁场和磁路（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. 一长度为 L 的直导线，通有电流 I，放在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，当导线与磁场方向成 60° 角时，安培力的大小为（ ） A. BIL B. C. D. 【答案】D 【解析】当导线与磁场方向成 60°角时，安培力F= BILsin60°=/2。故选D。 2. 磁场对通电导线的作用力的大小与什么有关？（ ） A. 电压 B. 电阻 C. 电流 D. 电荷量 【答案】C 【解析】磁场对通电导线的作用力的大小与电流有关。 3. 如图所示，直线电流在通电矩形线框同在纸面内，矩形线框所受磁场力的合力方向为（ ） A. 向右 B. 向左 C. 向下 D. 向上 【答案】B 【解析】本题主要考查直线电流周围磁场方向的判断和磁场力大小及方向的判断。根据安培定则，直线电流在通电矩形线框区域产生的磁场方向垂直于纸面向内。然后根据左手定则，矩形线框上、下、左、右四条边所受磁场力方向分别是向上、向下、向左、向右。上下两边受力平衡，由于直线电流的磁场随着离开导线距离的增大而减弱。所以线框左边所受磁场力大于右边，因此矩形线框所受合力向左。 4. 当通电导线与磁场方向相反时，导线受到的力的大小如何？（ ） A. 与磁场强度无关 B. 与电流强度无关 C. 与导线长度无关 D. 与导线材料无关 【答案】D 【解析】F=BIL 所以F与磁场强度（磁感应强度）、电流强度和导线长度有关 5. 通电矩形线圈在磁场中受最大力偶矩的放置位置是:矩形线圈的平面法线方向与磁感线（ ） A. 成90°夹角 B. 成0°夹角 C. 成45°夹角 D. 成30°夹角 【答案】A 【解析】通电矩形线圈在磁场中受到的力偶矩公式为M=NBLsin，是线圈平面法线方向与磁感线的夹角。 当时，，力偶矩M=0，此时力偶矩最小；当时，，力偶矩M=1，此时力偶矩最大。所以矩形线圈的平面法线方向与磁感线成 90° 夹角时受最大力偶矩。 6. 当通电导线与磁场垂直时，力的方向错误的是？（ ） A. 与电流方向垂直 B. 与磁场方向垂直 C. 与导线方向垂直 D. 与磁场方向平行 【答案】D 【解析】根据左手定则，当通电导线与磁场方向垂直时，安培力的方向满足：安培力方向同时垂直于电流方向和磁场方向，也垂直于导线本身。 7. 如图所示，有一匀强磁场，其方向垂直于纸面向内，一条金属棒ab向左匀速地在导轨DCEF上无摩擦地滑动，下列说法正确的是（ ） A. b端电势高，a端电势低 B. a端电势高，b端电势低 C. a端电势和b端电势相等 D. 不能判断a、b两端电势高低 【答案】A 8. 当电流通过一根通电导线时，导线所受的磁场力与以下哪个因素成正比？（ ） A. 电流强度的平方 B. 导线长度 C. 磁场强度的平方 D. 电流强度和导线长度的乘积 【答案】D 【解析】根据洛伦兹力定律，电流通过导线时，导线所受的磁场力与电流强度和导线长度的乘积成正比。 9. 下列说法中，正确的是（ ） A. 一段通电导线在磁场某处受到的力大，该处的磁感应强度就大 B. 在磁感应强度为B的匀强磁场中，放入一面积为S的线框，通过线框的磁通一定为Ф=BS C. 磁力线密处的磁感应强度大 D. 通电导线在磁场中受力为零，磁感应强度一定为零 【答案】C 【解析】选项C正确。磁力线的疏密程度可以表示磁感应强度的大小，磁力线越密的地方，磁感应强度越大。选项A错误，导线所受安培力大小为F=BILsinθ，还与电流、导线长度以及导线与磁场的夹角有关，不能仅由受力大小判断磁感应强度。选项B错误，磁通量为Ф=BS cosθ，只有线框平面与磁场垂直时才有Ф=BS。选项D错误，导线与磁场平行时安培力为零，但磁感应强度不一定为零。 10. 在如图所示的磁场中，通电导线受力的方向为（ ） A. 向上 B. 向下 C. 向右 D. 向左 【答案】B 【解析】根据右手螺旋定则可以判断两个螺线管内的磁场方向都为水平向左，而通电导线中电流的方向垂直纸面向外，根据左手定则可以判断通电导线受力的方向向下。故B正确。 11. 一根长度为 0.5m 的通电直导线，电流为 2A，垂直放置在磁感应强度为 0.4T 的匀强磁场中，其所受磁场力的大小为（ ） A. 0.2N B. 0.4N C. 0.6N D. 0.8N 【答案】B 【解析】通电直导线在匀强磁场中所受安培力的大小为F=BILsinθ。由于导线垂直放置在磁场中，θ=90°，sinθ=1，因此F=0.4×2×0.5=0.4N，所以应选B。 12. 在磁路中，当磁阻增大时，磁通量的变化情况是？（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 随磁阻变化而变化 【答案】B 【解析】磁通量与磁阻成反比关系，因此当磁阻增大时，磁通量会减小。 13. 磁路中的气隙会导致（ ） A. 磁通量增加 B. 磁通量减小 C. 磁场强度增加 D. 磁场强度减小 【答案】D 【解析】磁路中的气隙会增加磁阻，从而导致磁场强度减小 14. 变压器中能够集中磁通并构成磁路的核心部件是（ ） A. 铁芯 B. 原绕组 C. 副绕组 D. 散热片 【答案】A 15. 一个带有气隙的铁心线圈，接到电压一定的直流电源上。若气隙增大，则关于线圈中的电流及磁通的变化，下列说法正确的是（ ） A. 电流增大，磁通增大 B. 电流不变，磁通减小 C. 电流不变，磁通增大 D. 电流减小，磁通减小 【答案】B 【解析】铁心线圈接在直流电源上，线圈中的电流大小由电源电压和线圈回路等效电阻决定，因而改变磁路中气隙大小，线圈中的电流不会改变，为一恒定电流。但当磁路气隙增大时，磁路中的磁阻会增大，根据磁路欧姆定律可知，磁通减小。故B正确。 16. 属于铁磁物质的是（ ） A. 铁、钢、铅 B. 铁、钢、钴 C. 铁、钢、木材 D. 钢、木材、钴 【答案】B 【解析】铁、钢和钴都属于铁磁性物质，具有较强的磁化能力，因此选项B正确。铅和木材不属于铁磁性物质。 17. 某电容实验电路如图所示，在将绝缘介质填入电容的过程中，电路将出现的情况是（ ） A. 有电流流动，且方向为A→C→B B. 有电流流动，且方向为B→C→A C. 无电流流动 D. 无法判断 【答案】B 18. 以下哪种材料不属于铁磁性物质的分类（ ） A. 铁氧体 B. 钕铁硼 C. 铝 D. 钴 【答案】C 【解析】铝属于非铁磁性材料，不具有铁磁性。 19. 电磁铁在工作时，铁芯的作用是（ ） A. 仅仅作为支撑线圈的结构 B. 增强磁场 C. 减小电流 D. 改变电流方向 【答案】B 【解析】铁芯可以大大增强电磁铁产生的磁场强度，不是仅仅起支撑作用，也不能减小电流或改变电流方向。 20. 铁磁性物质在退磁过程中主要是通过哪个方法实现（ ） A. 加热 B. 加压 C. 高速旋转 D. 外磁场消失 【答案】D 【解析】铁磁性物质的退磁主要是通过外磁场消失实现的 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 在用左手定则分析通电导体所受磁场力时，若通电导体电流I与磁场B的夹角为0，则该通电导体所受的安培力为0。（ ） 【答案】正确 【解析】通电导体在磁场中所受安培力大小为F=BILsinθ，其中θ为电流方向与磁感应强度方向的夹角。当θ=0时，sin0°=0，因此F=0。故该说法正确。 22. 通电直导线处在磁场中不受安培力作用，但该处的磁感应强度不一定为零。（ ） 【答案】正确 【解析】安培力大小为F=BILsinθ。当通电直导线与磁场方向平行时，θ=0，安培力为零，但磁感应强度B可以不为零。因此，导线不受安培力作用并不能说明该处磁感应强度一定为零，故该说法正确。 23. 在磁场中，导线受到的作用力与电流方向无关。（ ） 【答案】错误 【解析】根据洛伦兹力定律，导线受到的作用力与电流方向有关。 24. 磁路是磁感线经过的路径，所以磁感线经过磁路时不会受到阻碍作用。（ ） 【答案】错误 【解析】磁路是磁通所经过的闭合路径，类似于电路。磁路中的磁阻表示磁路对磁通的阻碍程度，磁通通过磁路时会受到磁阻的阻碍作用。因此，题干中“不会受到阻碍作用”的说法错误。 25. 图中显示曲线可得，铸铁的导磁性能比硅钢片要好得多。（ ） 【答案】错误 【解析】从曲线上可看出，在相同的磁场强度H下，硅钢片的B值最大,铸铁的B值最小，说明硅钢片的导磁性能比铸铁要好得多。 26. 通电线圈产生的磁通与线圈的匝数N和线圈中所通过的电流I的乘积成正比。（ ） 【答案】正确 【解析】Rm=l/μS 27. 铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率（ ） 【答案】错误 【解析】铁磁材料的磁导率大于非铁磁材料的磁导率。故表述错误。 28. 涡流只在金属导体中产生，在其他材料中不会产生。（ ） 【答案】错误 【解析】涡流主要在块状金属导体中产生，但在一些能导电的材料中也可能产生类似现象，并非只在金属导体中。故表述错误。 29. 只有铁磁性物质才能被磁化，而非铁磁性物质是不能被磁化的。（ ） 【答案】错误 【解析】铁磁性物质容易被磁化，但并非只有铁磁性物质才能被磁化。顺磁性物质和抗磁性物质在外磁场作用下也会发生不同程度的磁化，只是磁化程度通常较弱。因此，题干说法错误。 30. 铁磁材料的磁滞回线越宽，表明其磁滞损耗越小。（ ） 【答案】错误 【解析】磁滞损耗与磁滞回线所包围的面积有关。磁滞回线越宽，通常所包围的面积越大，材料每个磁化周期中的磁滞损耗越大，而不是越小。因此，题干说法错误。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 磁阻（Rm）的影响因素是什么？ 【答案】磁阻取决于磁路材料的磁导率（μ）、磁路长度（l）和截面积（S），公式为 Rm = l/(μS)。铁磁材料的μ远大于空气，因此空气隙会显著增大磁阻。 【解析】均匀磁路的磁阻为Rm=l/(μS)，其中l为磁路长度，μ为磁路材料的磁导率，S为磁路截面积。因此，磁路越长，磁阻越大；磁导率越低，磁阻越大；截面积越小，磁阻越大。对于由不同材料或不同截面组成的磁路，总磁阻等于各段磁阻之和。由于空气的磁导率远小于铁磁材料，空气隙的磁阻较大，磁路中存在空气隙时会显著增大总磁阻。 32. 如图，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里。请判断，闭合开关S，A受到的通电螺线管产生的磁场的作用力的方向。 【答案】安培力 F 的方向可用左手定则判断：伸出左手，使拇指与其他四指垂直，并都与手掌在一个平面内，让磁感线穿入手心，四指指向电流方向，大拇指所指的方向即为通电直导线在磁场中所受安培力的方向。 33. 磁通势 【答案】把通过线圈的电流Ⅰ与线圈匝数N的乘积，称为磁动势，也叫磁通势。 【解析】磁通势又称磁动势，是产生磁通的驱动力。对于具有N匝、每匝电流为I的线圈，磁通势为Fm=NI，单位为安培（A）。其中N为线圈匝数，I为线圈中的电流。在线性磁路中，磁通势、磁通和磁阻之间满足磁路欧姆定律：Φ=Fm/Rm=NI/Rm。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 如下图所示，画出电源的正负极 【答案】先由磁极间相互作用确定线圈磁极，再用右手螺旋定则确定线圈电流方向；电流由电源正极流出、负极流入，据此标出电源正负极。 【解析】由右手螺旋定则，首先根据同名磁极相吸，可知线圈N，S极如图所示，电流方向也如图。（四指为电流方向，拇指为N极方向）而电流由正极流入负极，所以电源左端为负极，右端为正极。 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 $ 吉林省（对口招生）装备制造类 《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 磁场和磁路（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. 一长度为 L 的直导线，通有电流 I，放在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，当导线与磁场方向成 60° 角时，安培力的大小为（ ） A. BIL B. C. D. 2. 磁场对通电导线的作用力的大小与什么有关？（ ） A. 电压 B. 电阻 C. 电流 D. 电荷量 3. 如图所示，直线电流在通电矩形线框同在纸面内，矩形线框所受磁场力的合力方向为（ ） A. 向右 B. 向左 C. 向下 D. 向上 4. 当通电导线与磁场方向相反时，导线受到的力的大小如何？（ ） A. 与磁场强度无关 B. 与电流强度无关 C. 与导线长度无关 D. 与导线材料无关 5. 通电矩形线圈在磁场中受最大力偶矩的放置位置是:矩形线圈的平面法线方向与磁感线（ ） A. 成90°夹角 B. 成0°夹角 C. 成45°夹角 D. 成30°夹角 6. 当通电导线与磁场垂直时，力的方向错误的是？（ ） A. 与电流方向垂直 B. 与磁场方向垂直 C. 与导线方向垂直 D. 与磁场方向平行 7. 如图所示，有一匀强磁场，其方向垂直于纸面向内，一条金属棒ab向左匀速地在导轨DCEF上无摩擦地滑动，下列说法正确的是（ ） A. b端电势高，a端电势低 B. a端电势高，b端电势低 C. a端电势和b端电势相等 D. 不能判断a、b两端电势高低 8. 当电流通过一根通电导线时，导线所受的磁场力与以下哪个因素成正比？（ ） A. 电流强度的平方 B. 导线长度 C. 磁场强度的平方 D. 电流强度和导线长度的乘积 9. 下列说法中，正确的是（ ） A. 一段通电导线在磁场某处受到的力大，该处的磁感应强度就大 B. 在磁感应强度为B的匀强磁场中，放入一面积为S的线框，通过线框的磁通一定为Ф=BS C. 磁力线密处的磁感应强度大 D. 通电导线在磁场中受力为零，磁感应强度一定为零 10. 在如图所示的磁场中，通电导线受力的方向为（ ） A. 向上 B. 向下 C. 向右 D. 向左 11. 一根长度为 0.5m 的通电直导线，电流为 2A，垂直放置在磁感应强度为 0.4T 的匀强磁场中，其所受磁场力的大小为（ ） A. 0.2N B. 0.4N C. 0.6N D. 0.8N 12. 在磁路中，当磁阻增大时，磁通量的变化情况是？（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 随磁阻变化而变化 13. 磁路中的气隙会导致（ ） A. 磁通量增加 B. 磁通量减小 C. 磁场强度增加 D. 磁场强度减小 14. 变压器中能够集中磁通并构成磁路的核心部件是（ ） A. 铁芯 B. 原绕组 C. 副绕组 D. 散热片 15. 一个带有气隙的铁心线圈，接到电压一定的直流电源上。若气隙增大，则关于线圈中的电流及磁通的变化，下列说法正确的是（ ） A. 电流增大，磁通增大 B. 电流不变，磁通减小 C. 电流不变，磁通增大 D. 电流减小，磁通减小 16. 属于铁磁物质的是（ ） A. 铁、钢、铅 B. 铁、钢、钴 C. 铁、钢、木材 D. 钢、木材、钴 17. 某电容实验电路如图所示，在将绝缘介质填入电容的过程中，电路将出现的情况是（ ） A. 有电流流动，且方向为A→C→B B. 有电流流动，且方向为B→C→A C. 无电流流动 D. 无法判断 18. 以下哪种材料不属于铁磁性物质的分类（ ） A. 铁氧体 B. 钕铁硼 C. 铝 D. 钴 19. 电磁铁在工作时，铁芯的作用是（ ） A. 仅仅作为支撑线圈的结构 B. 增强磁场 C. 减小电流 D. 改变电流方向 20. 铁磁性物质在退磁过程中主要是通过哪个方法实现（ ） A. 加热 B. 加压 C. 高速旋转 D. 外磁场消失 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 在用左手定则分析通电导体所受磁场力时，若通电导体电流I与磁场B的夹角为0，则该通电导体所受的安培力为0。（ ） 22. 通电直导线处在磁场中不受安培力作用，但该处的磁感应强度不一定为零。（ ） 23. 在磁场中，导线受到的作用力与电流方向无关。（ ） 24. 磁路是磁感线经过的路径，所以磁感线经过磁路时不会受到阻碍作用。（ ） 25. 图中显示曲线可得，铸铁的导磁性能比硅钢片要好得多。（ ） 26. 通电线圈产生的磁通与线圈的匝数N和线圈中所通过的电流I的乘积成正比。（ ） 27. 铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率（ ） 28. 涡流只在金属导体中产生，在其他材料中不会产生。（ ） 29. 只有铁磁性物质才能被磁化，而非铁磁性物质是不能被磁化的。（ ） 30. 铁磁材料的磁滞回线越宽，表明其磁滞损耗越小。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 磁阻（Rm）的影响因素是什么？ 32. 如图，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里。请判断，闭合开关S，A受到的通电螺线管产生的磁场的作用力的方向。 33. 磁通势 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 如下图所示，画出电源的正负极 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 $