第12卷 电磁感应（二） 湖北省（技能高考）《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 单元过关卷

湖北省（技能高考）电气电子类 《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 电磁感应（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. 一个闭合线圈中的自感随着线圈匝数的增加而（ ） A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 变得不可预测 2. 自感、互感和涡流都属于哪一类电磁现象（ ） A. 静电现象 B. 感应现象 C. 磁场现象 D. 光电现象 3. 如图所示，L为自感系数较大的线圈，在滑动变阻器的滑动片P从A端迅速滑向B端过程中，经过AB中点C时电路中电流为I1；P从B端迅速滑向A端过程中经过C点时的电流为I2；P固定于C点不动时电流为I0。则（ ） A. I1=I2=I0 B. I1>I0>I2 C. I1=I2>I0 D. I1<I0<I2 4. 在变压器中，自感现象的作用是（ ） A. 调整电阻 B. 调整电感 C. 调整电容 D. 调整电压 5. 电路中的自感现象是指（ ） A. 电流改变时产生的感应电动势 B. 导线中产生的涡流 C. 闭合回路中的磁通量发生变化 D. 两个电路中的电流相互改变 6. 关于线圈的自感系数，下面说法中正确的是（ ） A. 线圈的自感系数越大，自感电动势就越大 B. 线圈中的电流为零时，自感系数也为零 C. 线圈中的电流变化越快，自感系数就越大 D. 线圈的自感系数是由线圈本身的几何条件、匝数及铁芯情况决定的 7. 如图所示电路，多匝线圈的电阻和电池的内阻可以忽略，两个电阻器有阻值都是R。电键K原来打开着，电流。现合下电键将一个电阻短路，于是线圈中有自感电动势产生，这自感电动势（ ） A. 有阻碍电流的作用，最后电流又减小为零 B. 有阻碍电流的作用，最后电流总小于 C. 有阻碍电流增大的作用，因而电流保持为不变 D. 有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是要增大到 8. 一个电感线圈，当通过的电流为10A时，电感L为40mH；若通过的电流变为5A，则（ ） A. 电感线圈的电感L降低一半 B. 电感线圈产生的感应电动势增加一倍 C. 电感线圈的电感L保持不变 D. 电感线圈的电感L增加一倍 9. 对于理想电感，以下哪个说法是正确的（ ） A. 电感对交流电路产生阻碍 B. 电感对直流电路产生阻碍 C. 电感消耗功率 D. 电感不消耗功率 10. 如图所示，电阻R和电感线圈L的值都较大，电感线圈的电阻不计，A、B是两只完全相同的灯泡，当开关S闭合时，下面能发生的情况是（ ） A. B比A先亮，然后B熄灭 B. A比B先亮，然后A熄灭 C. A、B一起亮，然后A熄灭 D. A、B一起亮，然后B熄灭 11. 电感器的大小通常由其哪个参数决定？（ ） A. 匝数 B. 电压 C. 电流 D. 频率 12. 关于电感器，下列说法正确的是（ ） A. 线圈的电感与其自身的尺寸、匝数、有无铁心及线圈中有无电流有关 B. 一般要求电感线圈的Q值越大越好 C. 线圈的Q值越大，工作回路的稳定性越好 D. 电感器长期正常工作所允许通过的平均电流叫标称电流值 13. 在日光灯的连接电路中，叙述正确的是（ ） A. 镇流器与灯管串联，启动器与灯管串联 B. 镇流器与灯管串联，启动器与灯管并联 C. 镇流器与灯管并联，启动器与灯管串联 D. 镇流器与灯管并联，启动器与灯管并联 14. 图中与线圈B中的互感电动势大小无关的是（ ） A. 线圈A中的电流变化率的大小 B. 线圈A与线圈B之间的相对位置 C. 线圈A中的电流大小 D. 线圈A与线圈B的结构 15. 在电感电路中，电感的单位是（ ） A. 欧姆 B. 安培 C. 亨利 D. 法拉 16. 交流电路中，电感器对电流的阻碍作用称为什么（ ） A. 电阻 B. 电容 C. 电感 D. 电阻率 17. 小灯珠与电感线圈组成的电路如图所示，由交流电源供电，如果交流电的频率增大，则线圈的（ ） A. 电感增大 B. 电感减小 C. 感抗增大 D. 感抗减小 18. 耦合系数k的大小反映出两个线圈的耦合程度，全耦合的条件是（ ） A. k<0 B. k=0 C. 0≤k≤1 D. k≈1 19. 变压器铁芯采用彼此绝缘的硅钢片叠装，主要是为了（ ） A. 增大铁芯中的磁通量 B. 减小铁芯中的涡流损耗 C. 提高线圈中的电阻值 D. 增强绕组间的电场作用 20. 关于同名端的概念，下列说法正确的是（ ） A. 同名端是指在两个耦合线圈中，当电流同时从这两个端流入（或流出）时，它们产生的自感磁通与互感磁通方向相反 B. 同名端是指在两个耦合线圈中，当电流同时从这两个端流入（或流出）时，它们产生的自感磁通与互感磁通方向相同 C. 同名端是指两个线圈中感应电动势极性始终相同的端点 D. 同名端是指两个线圈中感应电流方向始终相同的端点 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 自感系数的大小与线圈的形状和尺寸无关。（ ） 22. 两个线圈顺向串联时，总自感大于反向串联。（ ） 23. 电感对变化的电流才有阻碍作用，对恒定电流无阻碍。（ ） 24. 线圈的自感系数与线圈的匝数、形状、有无铁芯等因素有关，与通过线圈的电流大小无关。（ ） 25. 电感线圈的电阻很小，可对交流电的阻碍作用可以很大。（ ） 26. 互感电动势的方向与磁通量变化的方向相同。 （ ） 27. 互感电动势的大小与两个线圈的匝数、相互位置以及其中一个线圈中电流的变化率有关。（ ） 28. 变压器是利用电感的互感现象工作的。（ ） 29. 互感系数受线圈中有无电流及电流的大小影响。（ ） 30. 在同一变化磁通的作用下，感应电动势极性相同的端子称为同名端。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 以日光灯为例简述自感现象。 32. 简述自感现象的含义，并举出一种自感现象的实际表现。 33. 简述电感量的含义、单位及影响线圈电感量的主要因素。 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，线圈A为通电的一次线圈，T为铁心，线圈B为二次线圈，导线CD置于匀强磁场中，当开关S打开瞬间 （1）在图中标出线圈A、B中产生的感应电动势的极性； （2）指出导线CD的运动方向。 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 $ 湖北省（技能高考）电气电子类 《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 电磁感应（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. 一个闭合线圈中的自感随着线圈匝数的增加而（ ） A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 变得不可预测 【答案】A 【解析】一个闭合线圈中的自感随着线圈匝数的增加而增加 2. 自感、互感和涡流都属于哪一类电磁现象（ ） A. 静电现象 B. 感应现象 C. 磁场现象 D. 光电现象 【答案】B 【解析】自感、互感和涡流都属于电磁感应现象 3. 如图所示，L为自感系数较大的线圈，在滑动变阻器的滑动片P从A端迅速滑向B端过程中，经过AB中点C时电路中电流为I1；P从B端迅速滑向A端过程中经过C点时的电流为I2；P固定于C点不动时电流为I0。则（ ） A. I1=I2=I0 B. I1>I0>I2 C. I1=I2>I0 D. I1<I0<I2 【答案】D 【解析】滑动变阻器的滑动片P从A端迅速滑向B端的过程中，自感线圈产生较大的反电动势，I1较小，滑动变阻器的滑动片P从B端迅速向A端滑的过程中，自感线圈产生的自感电流与原电流相同，I2较大，所以I1<I0<I2。故选D。 4. 在变压器中，自感现象的作用是（ ） A. 调整电阻 B. 调整电感 C. 调整电容 D. 调整电压 【答案】D 【解析】变压器利用自感现象调整电压。 5. 电路中的自感现象是指（ ） A. 电流改变时产生的感应电动势 B. 导线中产生的涡流 C. 闭合回路中的磁通量发生变化 D. 两个电路中的电流相互改变 【答案】A 【解析】自感是指电流改变时，导线中产生的感应电动势。 6. 关于线圈的自感系数，下面说法中正确的是（ ） A. 线圈的自感系数越大，自感电动势就越大 B. 线圈中的电流为零时，自感系数也为零 C. 线圈中的电流变化越快，自感系数就越大 D. 线圈的自感系数是由线圈本身的几何条件、匝数及铁芯情况决定的 【答案】D 【解析】线圈的自感系数是反映线圈自感作用强弱的物理量，主要由线圈本身的几何条件、匝数以及铁芯的材料和结构等因素决定。在一定范围内，与线圈中电流的大小及电流变化快慢无关。自感电动势的大小由公式决定，因此越大或电流变化越快，自感电动势才可能越大，但不能据此说由电流或电流变化快慢决定。故正确选项为D。 7. 如图所示电路，多匝线圈的电阻和电池的内阻可以忽略，两个电阻器有阻值都是R。电键K原来打开着，电流。现合下电键将一个电阻短路，于是线圈中有自感电动势产生，这自感电动势（ ） A. 有阻碍电流的作用，最后电流又减小为零 B. 有阻碍电流的作用，最后电流总小于 C. 有阻碍电流增大的作用，因而电流保持为不变 D. 有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是要增大到 【答案】D 【解析】电路中有线圈，当通过线圈的电流发生变化时会产生感应电动势阻碍线圈中电流变化但不能阻止。由于开关的闭合，使得电流增加，则线圈产生反感电动势，有阻碍电流的作用，因为多匝电感线圈的电阻和电池内阻都忽略不计，所以最后电流慢慢增加到2倍，故A、B、C错误，故选D。 答案：D 8. 一个电感线圈，当通过的电流为10A时，电感L为40mH；若通过的电流变为5A，则（ ） A. 电感线圈的电感L降低一半 B. 电感线圈产生的感应电动势增加一倍 C. 电感线圈的电感L保持不变 D. 电感线圈的电感L增加一倍 【答案】C 【解析】在线性电感线圈中，电感L是由线圈的结构、匝数和磁芯材料等决定的参数，与通过线圈的电流大小无关。因此，当电流由10A变为5A时，电感仍保持为40mH。感应电动势的大小取决于电流变化率，而不是仅由电流值决定。故正确选项为C。 9. 对于理想电感，以下哪个说法是正确的（ ） A. 电感对交流电路产生阻碍 B. 电感对直流电路产生阻碍 C. 电感消耗功率 D. 电感不消耗功率 【答案】D 【解析】理想电感不消耗功率。 10. 如图所示，电阻R和电感线圈L的值都较大，电感线圈的电阻不计，A、B是两只完全相同的灯泡，当开关S闭合时，下面能发生的情况是（ ） A. B比A先亮，然后B熄灭 B. A比B先亮，然后A熄灭 C. A、B一起亮，然后A熄灭 D. A、B一起亮，然后B熄灭 【答案】D 【解析】当开关S闭合时，电源的电压同时加到两个灯泡上，它们会一起亮。但由于电感线圈的电阻不计，线圈将B灯逐渐短路，B灯变暗直至熄灭。故选D。 11. 电感器的大小通常由其哪个参数决定？（ ） A. 匝数 B. 电压 C. 电流 D. 频率 【答案】A 【解析】A. 匝数。电感器的大小通常由其匝数决定，匝数越大，电感器的大小通常越大。 12. 关于电感器，下列说法正确的是（ ） A. 线圈的电感与其自身的尺寸、匝数、有无铁心及线圈中有无电流有关 B. 一般要求电感线圈的Q值越大越好 C. 线圈的Q值越大，工作回路的稳定性越好 D. 电感器长期正常工作所允许通过的平均电流叫标称电流值 【答案】B 【解析】电感的大小主要由线圈的尺寸、匝数以及是否有铁心等因素决定，在线性工作条件下与线圈中电流大小无关，所以A项错误。Q值表示电感器品质的优劣，通常在满足工作要求的条件下，Q值越大，损耗越小，电感性能越好，因此B项正确。Q值主要反映损耗和储能特性，不能直接说明工作回路的稳定性一定越好，所以C项错误。电感器长期正常工作所允许通过的最大电流通常称为额定电流或标称电流，D项将其说成平均电流不准确。故选B。 13. 在日光灯的连接电路中，叙述正确的是（ ） A. 镇流器与灯管串联，启动器与灯管串联 B. 镇流器与灯管串联，启动器与灯管并联 C. 镇流器与灯管并联，启动器与灯管串联 D. 镇流器与灯管并联，启动器与灯管并联 【答案】B 【解析】日光灯电路中，镇流器与灯管串联，用于启动时产生较高的自感电动势，并在正常工作时限制灯管电流。启辉器与灯管并联，启动时其触点闭合使灯丝预热，随后触点断开，镇流器产生自感电动势，促使灯管击穿导通。因此正确接法是镇流器与灯管串联、启辉器与灯管并联，故选B。 14. 图中与线圈B中的互感电动势大小无关的是（ ） A. 线圈A中的电流变化率的大小 B. 线圈A与线圈B之间的相对位置 C. 线圈A中的电流大小 D. 线圈A与线圈B的结构 【答案】C 15. 在电感电路中，电感的单位是（ ） A. 欧姆 B. 安培 C. 亨利 D. 法拉 【答案】C 【解析】电感的单位是亨利，表示一个导体中的磁场由通过它的电流产生的。 16. 交流电路中，电感器对电流的阻碍作用称为什么（ ） A. 电阻 B. 电容 C. 电感 D. 电阻率 【答案】C 【解析】电感器对交流电路中电流的阻碍作用称为电感。 17. 小灯珠与电感线圈组成的电路如图所示，由交流电源供电，如果交流电的频率增大，则线圈的（ ） A. 电感增大 B. 电感减小 C. 感抗增大 D. 感抗减小 【答案】C 【解析】电感是表征电感元件在单位电流激励下能够产生磁通多少的物理量，它的大小只与线圈截面积的大小、匝数和几何形状有关。感抗是表示电感对交流电流起阻碍作用的物理量，由可知，当增大时，增大。故C正确。 18. 耦合系数k的大小反映出两个线圈的耦合程度，全耦合的条件是（ ） A. k<0 B. k=0 C. 0≤k≤1 D. k≈1 【答案】D 【解析】耦合系数k用于表示两个线圈之间磁通耦合的程度，通常满足0≤k≤1。k=0表示完全没有耦合，k越接近1表示耦合越紧密；理想的全耦合条件为k=1，工程表述中可写作k≈1。因此正确选项为D。 19. 变压器铁芯采用彼此绝缘的硅钢片叠装，主要是为了（ ） A. 增大铁芯中的磁通量 B. 减小铁芯中的涡流损耗 C. 提高线圈中的电阻值 D. 增强绕组间的电场作用 【答案】B 【解析】变压器铁芯中的交变磁通会产生涡流，采用彼此绝缘的硅钢片叠装可以增大涡流通路的电阻，减小涡流损耗。 20. 关于同名端的概念，下列说法正确的是（ ） A. 同名端是指在两个耦合线圈中，当电流同时从这两个端流入（或流出）时，它们产生的自感磁通与互感磁通方向相反 B. 同名端是指在两个耦合线圈中，当电流同时从这两个端流入（或流出）时，它们产生的自感磁通与互感磁通方向相同 C. 同名端是指两个线圈中感应电动势极性始终相同的端点 D. 同名端是指两个线圈中感应电流方向始终相同的端点 【答案】B 【解析】同名端定义为在两个耦合线圈中，当电流同时从这两个端流入（或流出）时，它们产生的自感磁通与互感磁通方向相同。A选项中方向相反错误；C选项感应电动势极性相同不是同名端的本质定义；D选项感应电流方向相同也不是同名端的准确概念。故选B。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 自感系数的大小与线圈的形状和尺寸无关。（ ） 【答案】错误 【解析】自感系数的大小与线圈的形状和尺寸有关。 22. 两个线圈顺向串联时，总自感大于反向串联。（ ） 【答案】正确 【解析】顺向串联总自感L₁+L₂+2M，反向为L₁+L₂-2M，故顺向更大。 23. 电感对变化的电流才有阻碍作用，对恒定电流无阻碍。（ ） 【答案】正确 【解析】感抗XL=2πfL，恒定电流f=0，XL=0，无阻碍；变化电流f≠0，XL>0。 24. 线圈的自感系数与线圈的匝数、形状、有无铁芯等因素有关，与通过线圈的电流大小无关。（ ） 【答案】正确 【解析】自感系数是由线圈本身的性质决定的，匝数越多、有铁芯、线圈的横截面积越大等因素会使自感系数增大，它与电流大小无关。故表述正确。 25. 电感线圈的电阻很小，可对交流电的阻碍作用可以很大。（ ） 【答案】正确 【解析】电感线圈对交流电的阻碍作用不仅取决于线圈电阻，还取决于感抗。感抗为XL=2π fL，在线圈电感L较大或交流频率f较高时，感抗可以很大。因此，即使电感线圈本身的电阻很小，也可能对交流电表现出很大的阻碍作用。故判断为正确。 26. 互感电动势的方向与磁通量变化的方向相同。 （ ） 【答案】错误 【解析】错误。互感电动势的方向与磁通量变化的方向相反。 27. 互感电动势的大小与两个线圈的匝数、相互位置以及其中一个线圈中电流的变化率有关。（ ） 【答案】正确 【解析】互感电动势，其中M（互感系数）与两个线圈的匝数、相互位置等有关，同时也与电流变化率有关。故表述正确。 28. 变压器是利用电感的互感现象工作的。（ ） 【答案】正确 【解析】变压器原线圈电流变化产生变化的磁场，副线圈因互感产生感应电动势，实现变压。 29. 互感系数受线圈中有无电流及电流的大小影响。（ ） 【答案】错误 【解析】只有当媒介质为铁磁性材料时，互感系数才与电流有关 30. 在同一变化磁通的作用下，感应电动势极性相同的端子称为同名端。（ ） 【答案】正确 【解析】在同一变化磁通的作用下，感应电动势极性相同的端子称为同名端. 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 以日光灯为例简述自感现象。 【答案】日光灯是利用镇流器的自感电动势产生瞬间高电压点燃灯管的。当将日光灯开关合上后，灯管两端与启辉器相连，电压为220V，这个电压不能使管内气体导通，这时启辉器首先闭合，使电流通过镇流器和灯丝，灯管开始预热，片刻，由于启辉器的双金属片突然自动断开，就在此瞬间镇流器中线圈产生很高的自感电动势，其和电源电压一起加在灯管两端，使管内气体导通而发光。 【解析】日光灯利用镇流器线圈的自感现象来产生启动所需的高电压。合上开关时，启辉器触点最初断开，电源电压不足以使灯管内气体击穿，启辉器两端电压使其放电发热，双金属片受热后闭合，电流经镇流器和灯管灯丝流过，使灯丝预热。经过短暂时间，启辉器双金属片冷却或动作后突然断开，镇流器中的电流在很短时间内迅速减小。根据自感现象，镇流器线圈会产生阻碍电流变化的自感电动势，其方向与电源电压相同，在灯管两端形成较高的瞬时电压，使管内气体击穿导通。灯管点燃后，启辉器两端电压降低并保持断开，镇流器利用感抗限制工作电流，灯管维持正常发光。 32. 简述自感现象的含义，并举出一种自感现象的实际表现。 【答案】由于线圈自身电流变化，引起自身磁通变化而产生感应电动势的现象叫自感。它总是阻碍原电流的变化，例如日光灯启辉器断开时镇流器产生较高的自感电动势，帮助灯管起辉。 【解析】自感电动势方向遵循楞次定律，不能简单理解为总与电流方向相反。 33. 简述电感量的含义、单位及影响线圈电感量的主要因素。 【答案】电感量L表示线圈产生自感作用能力的大小，单位为亨利（H）。一般而言，线圈匝数越多、截面积越大、磁路越好或加入铁芯时，电感量越大；磁路长度增大时电感量减小。 【解析】电感量是线圈本身的参数，和电流变化快慢共同决定自感电动势大小。 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，线圈A为通电的一次线圈，T为铁心，线圈B为二次线圈，导线CD置于匀强磁场中，当开关S打开瞬间 （1）在图中标出线圈A、B中产生的感应电动势的极性； （2）指出导线CD的运动方向。 【答案】（1） （2）根据左手定则可得，导线CD向里运动。 【解析】如答案所示 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 $