第20练 电流的磁效应与磁路 浙江省（单独招生考试）《电工基本电路装接与分析》（高教版） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了浙江省（单独招生考试）《电工基本电路装接与分析》（高教版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是浙江省（单独招生考试）《电工基本电路装接与分析》（高教版）一课一练的第20练，内容为：通电导线、线圈磁场及磁路基本概念。 浙江省（单独招生考试）一课一练 《电工基本电路装接与分析》（高教版） 第20练 第一节 电流的磁效应与磁路 一、单项选择题 1. 磁路中的磁动势（NI）表示：（ ） A. 磁场强度的大小 B. 磁体的磁化程度 C. 磁体的形状 D. 磁体所受的外加电流 【答案】D 【解析】磁动势（NI）表示磁体所受的外加电流，是磁体产生磁场的原因之一。 2. 一根直导线通有电流，其产生的磁场对周围另一根平行直导线的影响是？（ ） A. 推开 B. 产生电磁感应 C. 吸引 D. 取决于电流方向 【答案】C 【解析】两根平行直导线中通有电流时，它们之间会产生相互吸引的磁场。 3. 如图所示，直线电流与通电线圈同在纸面内，通电线圈所受的电磁力合力方向为（ ） A. 静止 B. 向下受力 C. 向左运动 D. 向右运动 【答案】D 4. 磁场力的方向可以用______来判定（ ） A. 右手定则 B. 左手定则 C. 安培定则 D. 楞次定律 【答案】B 【解析】通电导体在磁场中受到的磁场力方向可用左手定则判定：伸开左手，使磁感线穿过手心，四指指向电流方向，则拇指所指方向就是导体受力方向。右手定则或安培定则主要用于判定电流产生的磁场方向，楞次定律用于判定感应电流或感应电动势的方向。因此应选B。 5. 判定通电导线或通电线圈产生磁场的方向用（ ） A. 右手螺旋定则 B. 右手定则 C. 左手定则 D. 楞次定律 【答案】A 【解析】右手定则是判断通电导体在磁场中运动时产生感应电流方向的；判定通电导线或通电线圈产生磁场的方向用右手螺旋定则；左手定则是判断通电导体在磁场中运动，导体所受安培力方向的；楞次定律是判断通电线圈在磁场中磁通发生变化时，线圈中产生感应电流方向的。故B正确。 二、填空题 6. 磁路中的磁动势类似于电路中的______，磁阻类似于电路中的______。 【答案】① 电动势 ② 电阻 【解析】磁路中，线圈匝数与电流的乘积NI产生磁动势，它是推动磁通在磁路中建立的作用，类似于电路中的电动势。磁阻表示磁路对磁通的阻碍作用，类似于电路中的电阻。因此两空分别为电动势和电阻。 7. 如图所示，在磁感应强度的匀强磁场中，长为的导体斜搭在金属框架上，导体与框架夹角为，以的速度向右滑动，电容器的电容，则电容器上所带电量为______。 【答案】 8. 通电导体在周围产生磁场的强弱和通电导体的______有关，还与通电导体的______有关。 【答案】① 电流 ② 直线距离 【解析】通电导体周围磁场的强弱与导体中的电流大小有关，电流越大，产生的磁场通常越强；同时还与考察点到通电导体的距离有关，距离越近，磁场通常越强。对于无限长直导线，磁感应强度可表示为B=μI/(2πr)，其中I为电流，r为考察点到导线的距离。因此两空分别为电流和直线距离。 9. 电流通过一根导线时，用右手握住导线，大拇指指向电流方向，则其他四指的弯曲方向表示______。 【答案】磁场方向 【解析】右手法则是描述电流产生的磁场方向的常用方法。 三、综合应用题 10. 某直流电磁执行器采用环形铁芯和励磁线圈组成磁路。铁芯的平均磁路长度为0.4 m，截面积为20 cm2，相对磁导率为500，线圈匝数为800匝，通入直流电流0.5 A。铁芯中设置长度为1 mm的均匀空气隙，忽略漏磁和磁通边缘效应，真空磁导率取 H/m。（1）计算铁芯磁阻、空气隙磁阻、磁路总磁阻以及磁通量和空气隙处的磁感应强度。（2）若取消空气隙，其他条件不变，比较磁路磁通量的变化，并判断铁芯磁阻和空气隙磁阻中哪一个较大。（3）若需要在不改变铁芯截面积的情况下提高电磁执行器的吸力，应采取哪些主要改进措施？说明其中一项措施可能带来的限制。 【答案】（1）铁芯截面积为，换算为。铁芯磁阻的计算式为，代入数据得约为。空气隙磁阻的计算式为，代入数据得约为。磁路总磁阻约为，线圈磁动势为，其值为，即400 A。磁通量的计算式为，代入数据得约为。空气隙处磁感应强度的计算式为，代入数据得约为0.28 T。（2）取消空气隙后，磁通量约为，比设置空气隙时增大，约为空气隙磁路磁通量的2.25倍。空气隙磁阻大于铁芯磁阻。（3）可增加线圈匝数、适当增大励磁电流或减小空气隙长度，以提高磁通量和电磁吸力。增大电流会使线圈发热增加，铁芯磁感应强度过大时还可能发生磁饱和。 【解析】（1）先将截面积换算为，分别按铁芯磁阻和空气隙磁阻计算式求得两者，再用磁动势除以总磁阻求磁通量，最后用磁通量除以截面积求磁感应强度。（2）空气的磁导率远小于铁芯，空气隙会显著增大磁路总磁阻，因此使磁通量减小。（3）提高磁动势或减小磁路磁阻都能增强吸力，但增大电流会带来发热和磁饱和问题。 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 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了浙江省（单独招生考试）《电工基本电路装接与分析》（高教版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是浙江省（单独招生考试）《电工基本电路装接与分析》（高教版）一课一练的第20练，内容为：通电导线、线圈磁场及磁路基本概念。 浙江省（单独招生考试）一课一练 《电工基本电路装接与分析》（高教版） 第20练 第一节 电流的磁效应与磁路 一、单项选择题 1. 磁路中的磁动势（NI）表示：（ ） A. 磁场强度的大小 B. 磁体的磁化程度 C. 磁体的形状 D. 磁体所受的外加电流 2. 一根直导线通有电流，其产生的磁场对周围另一根平行直导线的影响是？（ ） A. 推开 B. 产生电磁感应 C. 吸引 D. 取决于电流方向 3. 如图所示，直线电流与通电线圈同在纸面内，通电线圈所受的电磁力合力方向为（ ） A. 静止 B. 向下受力 C. 向左运动 D. 向右运动 4. 磁场力的方向可以用______来判定（ ） A. 右手定则 B. 左手定则 C. 安培定则 D. 楞次定律 5. 判定通电导线或通电线圈产生磁场的方向用（ ） A. 右手螺旋定则 B. 右手定则 C. 左手定则 D. 楞次定律 二、填空题 6. 磁路中的磁动势类似于电路中的______，磁阻类似于电路中的______。 7. 如图所示，在磁感应强度的匀强磁场中，长为的导体斜搭在金属框架上，导体与框架夹角为，以的速度向右滑动，电容器的电容，则电容器上所带电量为______。 8. 通电导体在周围产生磁场的强弱和通电导体的______有关，还与通电导体的______有关。 9. 电流通过一根导线时，用右手握住导线，大拇指指向电流方向，则其他四指的弯曲方向表示______。 三、综合应用题 10. 某直流电磁执行器采用环形铁芯和励磁线圈组成磁路。铁芯的平均磁路长度为0.4 m，截面积为20 cm2，相对磁导率为500，线圈匝数为800匝，通入直流电流0.5 A。铁芯中设置长度为1 mm的均匀空气隙，忽略漏磁和磁通边缘效应，真空磁导率取 H/m。（1）计算铁芯磁阻、空气隙磁阻、磁路总磁阻以及磁通量和空气隙处的磁感应强度。（2）若取消空气隙，其他条件不变，比较磁路磁通量的变化，并判断铁芯磁阻和空气隙磁阻中哪一个较大。（3）若需要在不改变铁芯截面积的情况下提高电磁执行器的吸力，应采取哪些主要改进措施？说明其中一项措施可能带来的限制。 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 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $