第15卷 电磁感应（一） 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） 电磁感应（一） 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. 为了产生感应电动势，必须满足的条件是（ ） A. 磁场的强度突然减小 B. 导体处于静止状态 C. 导体处于匀强磁场中 D. 磁感应强度的变化 【答案】D 【解析】根据法拉第电磁感应定律，只有当磁感应强度发生变化时才会产生感应电动势。 2. 闭合线圈中产生感应电流的必要条件是（ ） A. 线圈中的电阻发生变化 B. 穿过线圈的磁通量发生变化 C. 线圈中的电流发生变化 D. 线圈的匝数发生变化 【答案】B 【解析】闭合线圈中只有在穿过线圈的磁通量发生变化时，线圈内才会产生感应电动势，进而形成感应电流。电阻、电流或匝数发生变化本身不是产生感应电流的必要条件。 3. 如图所示，在环形导体的中央放一小的条形磁铁。开始时，磁铁和环在同一平面内，磁铁中心和环的中心重合。下列方法中，能使导体产感应电流的是（ ） A. 线圈在纸面上绕环以顺时针转动 B. 磁铁在纸面上上、下移动 C. 磁铁绕中心在纸面上顺时针转动 D. 磁铁绕竖直轴转动 【答案】D 4. 电磁感应现象在发电机中的应用是什么（ ） A. 将机械能转化为电能 B. 将电能转化为机械能 C. 将热能转化为电能 D. 将电能转化为热能 【答案】A 【解析】电磁感应现象在发电机中的应用是将机械能转化为电能。 5. 以下哪种情况会减小电磁感应中的感生电动势？（ ） A. 减小磁场的强度 B. 减小导体的长度 C. 减小导体的电阻 D. 减小导体相对于磁场的运动速度 【答案】D 【解析】感生电动势的大小与导体相对于磁场的运动速度成正比。 6. 闭合线圈在匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，则线圈中所产生的电流为（ ） A. 正弦交流电 B. 直流电 C. 非正弦交流电 D. 稳恒电流 【答案】A 【解析】闭合线圈在匀强磁场中以角速度ω匀速转动时，若线圈的磁通量随转动呈周期性变化，根据法拉第电磁感应定律，线圈中感应电动势和感应电流的方向、大小都随时间作周期性变化，且通常按正弦规律变化。因此，线圈中产生的是正弦交流电，选A。 7. 如图所示，平行金属导轨的间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行轨道所在平面。一根长直金属棒与轨道成60°角放置，且接触良好，则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属轨道滑行时，其它电阻不计，电阻R中的电流强度为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】金属棒中产生的感应电动势E=BLv= ，通过R的电流为 故选A。 8. 下列说法中正确的是（ ） A. 只要线圈中的磁通发生变化，就一定会产生感应电动势 B. 磁感应强度是表示磁场强弱的物理量，它的国际单位时Wb C. 处于运动状态的导体在磁场中必定会产生电磁感应现象 D. 两个互感线圈的同名端与线圈中的电流方向有关 【答案】A 【解析】根据法拉第电磁感应定律，只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就会产生感应电动势，A正确。磁感应强度的国际单位是特斯拉（T），Wb是磁通量的单位，B错误。导体运动时，只有在运动引起穿过回路的磁通量发生变化或导体切割磁感线时，才可能产生电磁感应，C错误。互感线圈的同名端由绕向和相对位置确定，与线圈中电流方向无关，D错误。因此选A。 9. 感应电动势的大小与______成正比（ ） A. 磁通量 B. 磁通量的变化量 C. 磁通量的变化率 D. 时间 【答案】C 【解析】根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小等于磁通量变化率的绝对值，即E=n|ΔΦ/Δt|（单匝时E=|ΔΦ/Δt|）。因此，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，选C。 10. 如图所示，导体棒在磁场中切割磁感线运动，产生的感应电动势方向正确的是（ ） A. 从 A 到 B B. 从 B 到 A C. 无感应电动势 D. 无法确定 【答案】A 11. 当直导体以速度v垂直切割均匀磁感线时，感应电动势的大小与哪些因素有关（ ） A. 磁感线数量和直导体形状 B. 直导体厚度和电感器参数 C. 直导体长度、磁场强度和速度v D. 导体质量和电阻率 【答案】C 【解析】直导体垂直切割匀强磁场中的磁感线时，感应电动势大小为E=Blv，其中B为磁感应强度，l为导体在磁场中的有效长度，v为导体切割磁感线的速度。因此，感应电动势与直导体长度、磁场强度和速度v有关，选A。导体厚度、电感器参数、导体质量和电阻率不是该表达式中决定感应电动势大小的直接因素。 12. 直流电动机在转速n为1200 r/min时产生的反电动势E为110V。若每极磁通Φ增加10%,转速将增加到1400 r/min,则此时电动机的反电动势E′为（ ） A. 110V B. 141V C. 121V D. 127V 【答案】B 【解析】直流电动机的反电动势与每极磁通和转速成正比，即E∝Φn。因此有E′/E=(Φ′n′)/(Φn)。已知Φ′=1.1Φ，n=1200 r/min，n′=1400 r/min，故E′=110×1.1×(1400/1200)≈141 V。因此选B。 13. 电磁感应定律表述了（ ） A. 磁场的方向规律 B. 电荷在电场中的受力规律 C. 电场和电流的关系 D. 磁场和电流的关系 【答案】D 【解析】电磁感应定律表述了磁场的变化引起感应电流产生的规律 14. 如图所示为电流产生磁场的分布图，其中正确的是（ ） A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④ 【答案】C 【解析】由右手螺旋定则可知，俯视时，电流方向竖直向上时，磁场方向沿逆时针，电流方向竖直向下时，磁场方向沿顺时针，故①正确，②错误。由右手螺旋定则可知，从右往左看，环形电流沿逆时针方向时，磁场方向水平向右，故③错误，④正确。故C符合题意。 15. 线圈中产生的感应电动势的方向可以用______判定​。（ ） A. 左手定则​ B. 右手定则或楞次定律​ C. 安培定则​ D. 以上都不对​ 【答案】B 【解析】感应电动势或感应电流的方向可根据右手定则或楞次定律判断。右手定则主要用于判断导体切割磁感线时的感应电流方向；楞次定律用于判断感应电流产生的磁场方向，即感应电流总是阻碍原磁通量的变化。因此选B。 16. 下列关于右手定则和楞次定律的关系说法正确的是（ ） A. 两者完全没有关系 B. 楞次定律是右手定则的特殊情况 C. 右手定则是楞次定律的特殊情况 D. 右手定则适用于所有电磁感应现象，楞次定律只适用于部分情况 【答案】C 【解析】右手定则适用于导体切割磁感线运动产生感应电流的情况，而楞次定律适用于所有电磁感应现象，右手定则是楞次定律在导体切割磁感线这种特殊情况下判断感应电流方向的简便方法。故选A 17. 如图所示，A、B是两个用细线悬着的闭合铝环，当合上开关S的瞬间（ ） A. A环向右运动，B环向左运动 B. A环向左运动，B环向右运动 C. A、B 环都向右运动 D. A、B 环都向左运动 【答案】B 【解析】当合上开关S的瞬间，线圈中电流从无到有，电流增大，产生的磁场增强。 根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 对于A环，由于靠近线圈，磁通量变化明显，会产生感应电流，感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加，所以A环会向左运动以远离线圈来阻碍磁通量的增加。 对于B环，同样会产生感应电流，感应电流的磁场也要阻碍磁通量的增加，所以B环会向右运动以远离线圈来阻碍磁通量的增加。 18. 如果一个导体环被置于磁场中，当环的面积增大时，环中的感应电流的大小会？（ ） A. 增大 B. 减小 C. 保持不变 D. 与磁场方向相反 【答案】A 【解析】根据法拉第电磁感应定律，感应电流的大小与导体环的面积成正比，因此当环的面积增大时，感应电流的大小也会增加。 19. 右手定则判定感应电流方向与磁感线方向、导体运动方向之问关系时，拇指指向（ ） A. 感应电流方向 B. 磁感线方向 C. 磁感线垂直方向 D. 导体运动方向 【答案】D 【解析】右手定则的内容为：伸开右手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导体运动的方向 20. 根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向总是（ ） A. 与原磁场方向相同 B. 与线圈运动方向相同 C. 阻碍引起感应的磁通量变化 D. 阻碍线圈中电流的变化 【答案】C 【解析】楞次定律指出，感应电流的磁场方向总是阻碍引起感应电流的磁通量变化，而不是简单阻碍原磁场、线圈运动或电流本身。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 在电磁感应中，感应电流和感应电动势是同时存在的；没有感应电流，也就没有感应电动势。（ ） 【答案】错误 【解析】一段导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电动势，使得导体两端出现电势差，但因为电路不闭合，没有形成持续的电荷定向移动，所以不会有感应电流。所以没有感应电流，也可能有感应电动势。 22. 当穿过线圈的磁通量等于零时，线圈中的感应电动势不一定为零。（ ） 【答案】正确 【解析】感应电动势的大小取决于磁通量的变化率，而不是某一时刻磁通量的大小。即使某一时刻穿过线圈的磁通量等于零，只要该时刻磁通量仍在变化，变化率就不一定为零，线圈中仍可能存在感应电动势。因此该说法正确。 23. 感应电流产生的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化（ ） 【答案】正确 【解析】感应电流产生的充分必要条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化。只要满足这两个条件，就必然产生感应电流。故表述正确。 24. 对于一个匝数为N的线圈，感应电动势，N越大，在相同磁通量变化情况下，感应电动势越大。（ ） 【答案】正确 【解析】根据公式，在相同的情况下，N越大，E越大。故表述正确。 25. 电感线圈中有磁通量变化就有感应电动势，磁通量越大，电感线圈所产生的感应电动势就越大。（ ） 【答案】错误 【解析】根据法拉第电磁感应定律，电感线圈中的感应电动势与磁通量的变化率有关，即磁通量发生变化时会产生感应电动势；但磁通量本身越大，并不意味着感应电动势越大，只有磁通量变化越快时，感应电动势才越大。因此题干后半句错误，整个说法错误。 26. 导体切割磁感应线可以产生感应电动势。（ ） 【答案】正确 【解析】导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体内的自由电荷受到洛伦兹力作用而发生定向移动，导体两端会产生感应电动势。因此，导体切割磁感线可以产生感应电动势。若回路闭合，还会产生感应电流，所以该说法正确。 27. 感应电流产生的效果总是反抗引起感应电流的原因。（ ） 【答案】正确 【解析】根据楞次定律，感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量变化，而不是简单地阻碍原磁场本身。题干所说的“原因”应理解为引起感应电流的磁通量变化，因此该说法正确。 28. 法拉第电磁感应定律描述了感应电动势与磁通量变化率之间的关系。（ ） 【答案】正确 【解析】法拉第电磁感应定律确实描述了感应电动势与磁通量变化率之间的关系。 29. 线圈中只要有磁通就会产生感应电动势。（ ） 【答案】错误 【解析】根据楞次定律，只有当线圈中的磁通发生变化时，线圈中才会产生感应电动势。故错误。 30. 楞次定律描述了导体中感应电流的方向与磁通量变化的方向之间的关系。（ ） 【答案】正确 【解析】楞次定律确实描述了导体中感应电流的方向与磁通量变化的方向之间的关系。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 电磁感应 【答案】当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。 【解析】当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电动势；如果回路闭合，还会产生感应电流。这种利用磁场产生感应电动势或感应电流的现象叫做电磁感应。因此题中答案基本准确，需注意感应电动势是电磁感应现象的基本表现，感应电流则要求回路闭合。 32. 一闭合线圈置于匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里。如果磁感应强度在0.1s内从4T均匀减小到1T，线圈中感应电流的方向。 【答案】解：当磁感应强度从4T均匀减小到1T时，磁通量减小，根据楞次定律，感应电流的磁场应阻碍磁通量的减小，即感应磁场方向应与原磁场方向相同（向里）。因此，根据右手定则知线圈中感应电流的方向为顺时针方向。 33. 简述产生电磁感应现象的条件，并说明感应电流方向的判断方法。 【答案】（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，或闭合电路中的磁通量发生变化。 （2）闭合回路中产生感应电流，开路时只能产生感应电动势。 （3）判断导体切割磁感线产生的感应电流方向时，可用右手定则；判断感应电流阻碍磁通量变化的方向时，可用楞次定律。 【解析】电磁感应的本质是闭合回路磁通量发生变化，从而产生感应电动势；回路闭合时才有感应电流。右手定则适用于切割磁感线情形，楞次定律适用于判断感应电流的总方向。 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，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直。已知线圈的匝数N＝200，边长ab＝1.0 m,bc＝0.5 m，电阻r＝10Ω，磁感应强度B在0～1 s内从零均匀变化到0.2 T，在1～5 s内从0.2 T均匀变化到－0.2 T，取垂直纸面向里为磁场的正方向。求： （1）0.5 s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向； （2）在1～5s内通过线圈的电荷量q； （3）在0～5s内线圈产生的焦耳热Q； 【答案】（1）解：在0-1s内，磁感应强度的变化率由于磁通量均匀变化，在0-1s内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则根据法拉第电磁感应定律得:0.5s时线圈内感应电动势的大小根据楞次定律判断得知，线圈中感应方向为逆时针方向。 （2）在1-5s内，磁感应强度B的变化率大小为由于磁通量均匀变化，在1-5s内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则根据法拉第电磁感应定律得:1-5s时线圈内感应电动势的大小通过线圈的电荷量 （3）在0-1s内，线圈产生的焦耳热为在1-5s内，线圈产生的焦耳热为 故在0-5s内线圈产生的焦耳热为Q=Q1+Q2=250J 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） 电磁感应（一） 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. 为了产生感应电动势，必须满足的条件是（ ） A. 磁场的强度突然减小 B. 导体处于静止状态 C. 导体处于匀强磁场中 D. 磁感应强度的变化 2. 闭合线圈中产生感应电流的必要条件是（ ） A. 线圈中的电阻发生变化 B. 穿过线圈的磁通量发生变化 C. 线圈中的电流发生变化 D. 线圈的匝数发生变化 3. 如图所示，在环形导体的中央放一小的条形磁铁。开始时，磁铁和环在同一平面内，磁铁中心和环的中心重合。下列方法中，能使导体产感应电流的是（ ） A. 线圈在纸面上绕环以顺时针转动 B. 磁铁在纸面上上、下移动 C. 磁铁绕中心在纸面上顺时针转动 D. 磁铁绕竖直轴转动 4. 电磁感应现象在发电机中的应用是什么（ ） A. 将机械能转化为电能 B. 将电能转化为机械能 C. 将热能转化为电能 D. 将电能转化为热能 5. 以下哪种情况会减小电磁感应中的感生电动势？（ ） A. 减小磁场的强度 B. 减小导体的长度 C. 减小导体的电阻 D. 减小导体相对于磁场的运动速度 6. 闭合线圈在匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，则线圈中所产生的电流为（ ） A. 正弦交流电 B. 直流电 C. 非正弦交流电 D. 稳恒电流 7. 如图所示，平行金属导轨的间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行轨道所在平面。一根长直金属棒与轨道成60°角放置，且接触良好，则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属轨道滑行时，其它电阻不计，电阻R中的电流强度为（ ） A. B. C. D. 8. 下列说法中正确的是（ ） A. 只要线圈中的磁通发生变化，就一定会产生感应电动势 B. 磁感应强度是表示磁场强弱的物理量，它的国际单位时Wb C. 处于运动状态的导体在磁场中必定会产生电磁感应现象 D. 两个互感线圈的同名端与线圈中的电流方向有关 9. 感应电动势的大小与______成正比（ ） A. 磁通量 B. 磁通量的变化量 C. 磁通量的变化率 D. 时间 10. 如图所示，导体棒在磁场中切割磁感线运动，产生的感应电动势方向正确的是（ ） A. 从 A 到 B B. 从 B 到 A C. 无感应电动势 D. 无法确定 11. 当直导体以速度v垂直切割均匀磁感线时，感应电动势的大小与哪些因素有关（ ） A. 磁感线数量和直导体形状 B. 直导体厚度和电感器参数 C. 直导体长度、磁场强度和速度v D. 导体质量和电阻率 12. 直流电动机在转速n为1200 r/min时产生的反电动势E为110V。若每极磁通Φ增加10%,转速将增加到1400 r/min,则此时电动机的反电动势E′为（ ） A. 110V B. 141V C. 121V D. 127V 13. 电磁感应定律表述了（ ） A. 磁场的方向规律 B. 电荷在电场中的受力规律 C. 电场和电流的关系 D. 磁场和电流的关系 14. 如图所示为电流产生磁场的分布图，其中正确的是（ ） A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④ 15. 线圈中产生的感应电动势的方向可以用______判定​。（ ） A. 左手定则​ B. 右手定则或楞次定律​ C. 安培定则​ D. 以上都不对​ 16. 下列关于右手定则和楞次定律的关系说法正确的是（ ） A. 两者完全没有关系 B. 楞次定律是右手定则的特殊情况 C. 右手定则是楞次定律的特殊情况 D. 右手定则适用于所有电磁感应现象，楞次定律只适用于部分情况 17. 如图所示，A、B是两个用细线悬着的闭合铝环，当合上开关S的瞬间（ ） A. A环向右运动，B环向左运动 B. A环向左运动，B环向右运动 C. A、B 环都向右运动 D. A、B 环都向左运动 18. 如果一个导体环被置于磁场中，当环的面积增大时，环中的感应电流的大小会？（ ） A. 增大 B. 减小 C. 保持不变 D. 与磁场方向相反 19. 右手定则判定感应电流方向与磁感线方向、导体运动方向之问关系时，拇指指向（ ） A. 感应电流方向 B. 磁感线方向 C. 磁感线垂直方向 D. 导体运动方向 20. 根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向总是（ ） A. 与原磁场方向相同 B. 与线圈运动方向相同 C. 阻碍引起感应的磁通量变化 D. 阻碍线圈中电流的变化 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 在电磁感应中，感应电流和感应电动势是同时存在的；没有感应电流，也就没有感应电动势。（ ） 22. 当穿过线圈的磁通量等于零时，线圈中的感应电动势不一定为零。（ ） 23. 感应电流产生的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化（ ） 24. 对于一个匝数为N的线圈，感应电动势，N越大，在相同磁通量变化情况下，感应电动势越大。（ ） 25. 电感线圈中有磁通量变化就有感应电动势，磁通量越大，电感线圈所产生的感应电动势就越大。（ ） 26. 导体切割磁感应线可以产生感应电动势。（ ） 27. 感应电流产生的效果总是反抗引起感应电流的原因。（ ） 28. 法拉第电磁感应定律描述了感应电动势与磁通量变化率之间的关系。（ ） 29. 线圈中只要有磁通就会产生感应电动势。（ ） 30. 楞次定律描述了导体中感应电流的方向与磁通量变化的方向之间的关系。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 电磁感应 32. 一闭合线圈置于匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里。如果磁感应强度在0.1s内从4T均匀减小到1T，线圈中感应电流的方向。 33. 简述产生电磁感应现象的条件，并说明感应电流方向的判断方法。 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，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直。已知线圈的匝数N＝200，边长ab＝1.0 m,bc＝0.5 m，电阻r＝10Ω，磁感应强度B在0～1 s内从零均匀变化到0.2 T，在1～5 s内从0.2 T均匀变化到－0.2 T，取垂直纸面向里为磁场的正方向。求： （1）0.5 s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向； （2）在1～5s内通过线圈的电荷量q； （3）在0～5s内线圈产生的焦耳热Q； 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 $