第11卷 电磁感应（A卷） 重庆市（高职分类考试）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 单元过关卷

重庆市（高职分类考试）电子信息类 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 电磁感应（A卷） 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15小题，每题3分，共45分） 1. 闭合线圈中产生感应电流的必要条件是（ ） A. 线圈中的磁通量发生变化 B. 线圈中的电阻值保持不变 C. 线圈中的电流方向保持不变 D. 线圈中的导线长度保持不变 【答案】A 【解析】闭合线圈中的磁通量发生变化时，线圈内会产生感应电动势，若回路闭合还会形成感应电流。电阻、导线长度或原有电流方向保持不变均不是产生感应电流的必要条件。 2. 感应电流的方向如何确定（ ） A. 根据电流的大小来确定 B. 根据电场方向来确定 C. 根据磁场的变化方向来确定 D. 根据电阻的大小来确定 【答案】C 【解析】感应电流的方向由磁场的变化方向确定，可使用右手定则或楞次定律进行判断。 3. 如图所示的闭合线圈中放有条形磁铁，将条形磁铁取出时，电流计G中有自上而下的电流通过，则下列情况正确的是（ ） ①磁铁上端为 N，向上运动； ②磁铁下端为 N，向上运动； ③磁铁上端为 N，向下运动； ④磁铁下端为 N，向下运动。 A. ①② B. ①③ C. ①④ D. ②③ 【答案】B 4. 电磁感应现象的实质是（ ） A. 穿过闭合回路的磁通量发生变化 B. 电荷受力的反作用 C. 电流和电场相互作用 D. 磁感线的切割 【答案】A 【解析】电磁感应的实质是穿过闭合回路的磁通量发生变化，从而在回路中产生感应电动势；当回路闭合时，还会产生感应电流。因此应将选项A修正为“穿过闭合回路的磁通量发生变化”，故选A。 5. 产生感应电流的条件是（ ） A. 导体切割磁力线运动 B. 闭合回路中的磁通量发生变化 C. 闭合回路中，整个导体切割磁力线运动 D. 导体运动 【答案】B 【解析】产生感应电流必须同时具备两个条件：一是回路闭合；二是穿过回路的磁通量发生变化。闭合回路中的部分导体切割磁感线只是引起磁通量变化的一种情况，并非唯一方式。因此将选项B修正为“闭合回路中的磁通量发生变化”，故选B。 6. 如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动， MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为3B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2.则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1∶E2分别为（ ） A. c→a,3∶1 B. a→c,3∶1 C. a→c,1∶3 D. c→a,1∶3 【答案】C 【解析】金属杆垂直平动切割磁感线产生的感应电动势E＝Blv，判断金属杆切割磁感线产生的感应电流方向可用右手定则．由右手定则判断可得，电阻R上的电流方向为ac，由E＝Blv知，E1＝Blv，E2＝2Blv，则E1∶E2＝1∶3，故选C。 7. 当导体以恒定速度进入匀强磁场中时，导体两端的感应电动势大小（ ） A. 不变 B. 增大 C. 减小 D. 变化不定 【答案】A 【解析】导体切割磁感线运动时，感应电动势大小为ε=Blv，其中B为磁感应强度，l为导体在磁场中的有效长度，v为导体的运动速度。当导体以恒定速度运动，且B、l及运动方向均不变时，ε=Blv保持不变。因此应选A。 8. 直流发电机主磁通产生的感应电动势存在于______中（ ） A. 电枢绕组 B. 励磁绕组 C. 电枢绕组、励磁绕组 D. 以上都不对 【答案】A 【解析】直流发电机的主磁通切割电枢绕组导体，在电枢绕组中产生感应电动势；励磁绕组只用于产生主磁通。故选A。 9. 如图所示，相距为l，在足够长度的两条光滑平行导轨上，平行放置着质量和电阻均相同的两根滑杆ab和cd，导轨的电阻不计，磁感强度为B的匀强磁场的方向垂直于导轨平面竖直向下，开始时，ab和cd都处于静止状态，现ab杆上作用一个水平方向的恒力F，下列说法中正确的是（ ） A. cd向左运动 B. cd向右运动 C. ab和cd均先做变加速运动，后作匀速运动 D. ab和cd均先做交加速运动，后作匀加速运动 【答案】B 【解析】ab棒在外力作用下开始向右加速运动，由于切割磁感线将产生感应电动势，从而在回路中产生感应电流，ab受到向左的安培力，cd受到水平向右的安培力，cd将向右做加速运动，cd棒也切割磁感线产生感应电动势，故A错误，B正确；开始时ab的加速度大于cd的加速度，随着两棒速度差值增大，回路中总的感应电动势增大，感应电流增大，两棒所受的安培力增大，ab的合力减小，cd的合力增大，则ab做加速度减小的加速运动，cd做加速度增大的加速运动，当两棒的加速度相等时它们一起做匀加速运动，故CD错误。故选B。 10. 切割磁感线时，导体中产生的感应电动势的计算公式是（ ） A. ε = Blv B. ε = Bv C. ε = Bl D. ε = B/lv 【答案】A 【解析】切割磁感线时产生的感应电动势的计算公式是ε = Blv，其中B为磁感应强度，l为导体长度，v为速度 11. 当线圈中的电流发生变化时，线圈中会产生（ ）​ A. 自感电动势​ B. 互感电动势​ C. 感应电流​ D. 磁场力​ 【答案】A 【解析】线圈中的电流发生变化时，线圈自身的磁通量发生变化，从而在线圈中产生阻碍电流变化的自感电动势。故选A。 12. 在如图所示的直角坐标系中，矩形线圈两对边中点分别在y轴和z轴上。匀强磁场与y轴平行。线圈如何运动可产生感应电流（ ） A. 绕x轴旋转 B. 绕y轴旋转 C. 绕z轴旋转 D. 向x轴正向平移 【答案】C 【解析】当线圈绕x轴旋转，穿过线圈的磁通量始终为零，保持不变，没有感应电流产生，故A错误；当线圈绕y轴旋转，穿过线圈的磁通量始终为零，保持不变，没有感应电流产生，故B错误；当线圈绕z轴旋转，磁通量发生变化，穿过线圈的磁通量从无到有发生变化，有感应电流产生，故C正确；当线圈向x轴正向平移时，磁感线始终与线圈平行，磁通量始终为零，保持不变，没有感应电流产生，故D错误.故选C 13. 楞次定律说明:感应磁通永远是______的变化。（ ） A. 帮助线圈内原磁通 B. 阻碍线圈内原磁通 C. 帮助线圈内原电流 D. 阻碍线圈内原电流 【答案】B 【解析】楞次定律指出，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，而不是简单地阻碍原磁通本身。故选B。 14. 一个空心线圈与一只灯泡串联，通入直流电灯泡正常发光。如果在线圈中放一个铁芯，灯泡亮度将（ ） A. 变亮 B. 变暗 C. 不变 D. 先变暗后恢复原亮度 【答案】D 【解析】在线圈中插入铁芯后，线圈的自感系数增大。插入铁芯的瞬间，电路电流发生变化，线圈产生自感电动势阻碍电流增大，因此电流暂时减小，灯泡变暗。经过一段时间达到直流稳态后，自感电动势为零，电路电流恢复到原来的稳态值，灯泡恢复原亮度。因此应选D。 15. 在一个互感电路中，当一个线圈中的电流变化率增大时，另一个线圈中感应出的电动势大小会（ ） A. 增大 B. 减小 C. 保持不变 D. 先减小后增大 【答案】A 【解析】根据互感的计算公式，感应电动势的大小与电流变化率成正比。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 16. 两个顺串线圈中产生的所有感应电动势方向都是相同的。（ ） 【答案】正确 【解析】两个顺串线圈中产生的所有感应电动势方向都是相同的。 17. 涡流的产生不会导致能量损耗。（ ） 【答案】错误 【解析】涡流的产生会导致非常大的能量损耗 18. 只要导体和磁场不发生相对运动就不会产生感应电动势和感应电流。（ ） 【答案】错误 【解析】题干说法错误。即使导体与磁场没有相对运动，只要闭合回路所交链的磁通量发生变化，也会产生感应电动势和感应电流，例如变化的磁场作用于静止线圈。 19. 在一个导体棒以匀速移动穿过一个匀强磁场时，导体棒两端的感应电动势的大小不相等。 （ ） 【答案】错误 【解析】在一个导体棒以匀速移动穿过一个匀强磁场时，导体棒两端的感应电动势大小相等。 20. 正弦交流电是通过电磁感应作用产生的。（ ） 【答案】正确 【解析】正弦交流电是通过电磁感应作用产生的。 21. 判定感应电流方向只需用右手定则即可。（ ） 【答案】错误 【解析】题干说法错误。判定感应电流方向时，通常先依据楞次定律确定感应电流磁场方向，再用右手螺旋定则判断电流方向；仅用右手定则不能完成全部判断。 22. 根据楞次定律可知，感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。（ ） 【答案】错误 【解析】题干说法错误。楞次定律指出，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。当原磁通量减小时，感应磁场方向可能与原磁场方向相同，以阻碍磁通量的减小。 23. 自感现象常常会导致电路中的电流发生变化。（ ） 【答案】正确 【解析】自感现象会影响电路中的电流变化。 24. 电感元件，其流过的电流变化量越大，则自感系数越大。（ ） 【答案】错误 【解析】这种说法是错误的。电感元件的自感系数与流过它的电流变化量无关，主要取决于线圈本身的特性。 25. 互感现象是指两个线圈之间通过电流而产生的耦合。（ ） 【答案】错误 【解析】互感现象是指两个线圈之间通过磁场而产生的耦合。 三、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 26. 涡流是指导体中由磁场引起的______电流。 【答案】感应 【解析】涡流是由磁场感应产生的电流。 27. 将条形磁体的磁极快速插入闭合线圈时，线圈中会产生______。 【答案】感应电流 【解析】磁体插入闭合线圈的过程中，线圈所围面积内的磁通量发生变化，因此线圈中产生感应电动势。由于线圈构成闭合回路，所以会形成感应电流。 28. 如图所示，半径为r的n匝线圈在边长为l的正方形abcd之外，匀强磁场充满正方形区域并垂直穿过该区域，当磁场以的变化率变化时，线圈产生的感应电动势大小为______。 【答案】 【解析】当磁场以的变化率变化时，线圈产生的感应电动势 。 29. 第一个发现电流磁效应的科学家是______；第一个发现电磁感应现象的科学家是______。 【答案】① 奥斯特 ② 法拉第 【解析】奥斯特首先发现了电流的磁效应；法拉第首先发现了电磁感应现象。因此两空分别填“奥斯特”和“法拉第”。 30. 采用右手定则来判断闭合回路中的一段导体切割磁感线时所产生感应电动势极性，那么四指所指导体的那一端是感应电动势的______极。 【答案】正 【解析】根据右手定则，按规定确定导体运动方向和磁场方向后，四指所指方向为感应电流方向，电流由电源正极流出的一端为感应电动势正极。因此该端为正极。 31. 电感线圈通过恒定电流时，储存的能量以______形式存在。​ 【答案】磁场能​ 【解析】电感线圈通过恒定电流时，线圈周围建立稳定磁场，电源提供的能量储存在磁场中，称为磁场能。因此填“磁场能”。 32. 两个线圈，，，当按图（a）所示的方式连接时，等效总电感，则两线圈的互感系数M=______。当按图（b）所示的方式连接时，等效总电感。 【答案】① ② 【解析】两线圈按题图（a）所示的方式连接时，等效总电感，则两线圈的互感系数。两线圈按题图（b）所示的方式连接时，等效总电感。 33. 日光灯电路中，______的作用有起动时为日光灯提供瞬时高压和正常工作时串联分压。 【答案】镇流器 【解析】日光灯电路中的镇流器在启动时利用自感作用产生瞬时高压，帮助灯管击穿；正常工作时与灯管串联，起限流和分压作用。因此填“镇流器”。 34. 电感器是用来储存电路中磁场能量的元件。 【答案】磁场能量 【解析】电感器通有电流时，在线圈周围建立磁场并储存能量。电感器的主要作用之一是储存磁场能量，因此空格应填“磁场能量”。 35. 电磁感应中，感应电动势的大小与线圈中______的变化率有关，感应电流的方向可用______来判定。 【答案】磁通量；楞次定律 【解析】法拉第电磁感应定律表明，感应电动势的大小与磁通量的变化率有关。楞次定律用于判断感应电流所产生的磁场方向，从而确定感应电流方向。 四、综合应用题（本大题共3小题，每题5分，共15分） 36. 某电子设备采用线圈式磁场传感器。传感线圈匝数为 ，有效面积为 ，线圈平面垂直于磁场方向。工作时，磁感应强度在 内由 增大到 ，线圈与总电阻为 的检测电路相连。（1）计算磁通量的初始值、末值，以及线圈中产生的平均感应电动势和感应电流。（2）若规定正方向为磁场增强时使线圈产生正向磁场的绕行方向，判断磁场增强过程中感应电流的方向。（3）若磁感应强度在相同时间内由 减小到 ，比较感应电流的大小和方向。 【答案】（1）初始磁通量 ；末值 。平均感应电动势 ，感应电流 。（2）感应电流产生的磁场方向与原磁场增强方向相反，因此电流方向与规定的正方向相反。（3）感应电流大小仍为 ，方向与磁场增强时相反。 【解析】（1）线圈平面垂直磁场，Φ=BA，得Φ1=2.0×10-3 Wb、Φ2=1.0×10-2 Wb。由法拉第定律，E=N|ΔΦ|/Δt=100 V，I=E/R=5.0 A。（2）磁场增强时，感应磁场阻碍磁通量增加，电流方向与规定正方向相反。（3）磁场减小时，|ΔB|和时间不变，电流大小仍为5.0 A，方向与增强时相反。 37. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为2T，方向垂直纸面向外，电阻为5Ω，导体AB和CD在平行框上匀速滑动，速度分别是5m/s和4m/s，AB和CD的长度都是40cm。完成下列各题。 （1）导体AB匀速运动时产生的感应电动势大小V。 （2）导体CD匀速运动时产生的感应电动势大小V。 （3）导体匀速运动时产生的感应电动势极性采用_____来确定。（ ） A. 左手定则 B. 右手定则 C. 右手螺旋定则 D. 左手螺旋定则 【答案】B 38. 某直流电磁继电器的线圈电感为 ，线圈电阻为 。继电器吸合时线圈电流为 ，断开控制开关后，电流在 内近似减小到零。在线圈附近另设一个闭合的感应线圈，两线圈的互感系数为 ，感应线圈电阻为 。在一次测试中，继电器线圈电流由零在 内均匀增大到 。（1）计算继电器线圈断开瞬间的自感电动势大小，以及断开前线圈储存的磁场能量。（2）计算测试过程中感应线圈产生的平均互感电动势和感应电流。（3）说明直流继电器线圈两端并联续流二极管的作用，以及接入后对线圈电流变化的影响。 【答案】（1）自感电动势大小为 。磁场能量为 。（2）互感电动势为 ，感应电流为 。（3）续流二极管为线圈释放能量提供回路，限制开关断开时的反向高电压，保护开关元件。接入后线圈电流衰减变慢。 【解析】（1）断开时|ΔI/Δt|=0.60/(1.0×10-3)=600 A/s，故EL=L|ΔI/Δt|=240 V；储能W=1/2LI2=0.072 J。（2）测试时ΔI/Δt=0.60/(2.0×10-3)=300 A/s，EM=MΔI/Δt=15 V， A。（3）续流二极管为线圈释放能量提供回路，钳位断开时的高电压并保护开关；接入后电流衰减变慢，自感电压降低。 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 $ 重庆市（高职分类考试）电子信息类 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 电磁感应（A卷） 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15小题，每题3分，共45分） 1. 闭合线圈中产生感应电流的必要条件是（ ） A. 线圈中的磁通量发生变化 B. 线圈中的电阻值保持不变 C. 线圈中的电流方向保持不变 D. 线圈中的导线长度保持不变 2. 感应电流的方向如何确定（ ） A. 根据电流的大小来确定 B. 根据电场方向来确定 C. 根据磁场的变化方向来确定 D. 根据电阻的大小来确定 3. 如图所示的闭合线圈中放有条形磁铁，将条形磁铁取出时，电流计G中有自上而下的电流通过，则下列情况正确的是（ ） ①磁铁上端为 N，向上运动； ②磁铁下端为 N，向上运动； ③磁铁上端为 N，向下运动； ④磁铁下端为 N，向下运动。 A. ①② B. ①③ C. ①④ D. ②③ 4. 电磁感应现象的实质是（ ） A. 穿过闭合回路的磁通量发生变化 B. 电荷受力的反作用 C. 电流和电场相互作用 D. 磁感线的切割 5. 产生感应电流的条件是（ ） A. 导体切割磁力线运动 B. 闭合回路中的磁通量发生变化 C. 闭合回路中，整个导体切割磁力线运动 D. 导体运动 6. 如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动， MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为3B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2.则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1∶E2分别为（ ） A. c→a,3∶1 B. a→c,3∶1 C. a→c,1∶3 D. c→a,1∶3 7. 当导体以恒定速度进入匀强磁场中时，导体两端的感应电动势大小（ ） A. 不变 B. 增大 C. 减小 D. 变化不定 8. 直流发电机主磁通产生的感应电动势存在于______中（ ） A. 电枢绕组 B. 励磁绕组 C. 电枢绕组、励磁绕组 D. 以上都不对 9. 如图所示，相距为l，在足够长度的两条光滑平行导轨上，平行放置着质量和电阻均相同的两根滑杆ab和cd，导轨的电阻不计，磁感强度为B的匀强磁场的方向垂直于导轨平面竖直向下，开始时，ab和cd都处于静止状态，现ab杆上作用一个水平方向的恒力F，下列说法中正确的是（ ） A. cd向左运动 B. cd向右运动 C. ab和cd均先做变加速运动，后作匀速运动 D. ab和cd均先做交加速运动，后作匀加速运动 10. 切割磁感线时，导体中产生的感应电动势的计算公式是（ ） A. ε = Blv B. ε = Bv C. ε = Bl D. ε = B/lv 11. 当线圈中的电流发生变化时，线圈中会产生（ ）​ A. 自感电动势​ B. 互感电动势​ C. 感应电流​ D. 磁场力​ 12. 在如图所示的直角坐标系中，矩形线圈两对边中点分别在y轴和z轴上。匀强磁场与y轴平行。线圈如何运动可产生感应电流（ ） A. 绕x轴旋转 B. 绕y轴旋转 C. 绕z轴旋转 D. 向x轴正向平移 13. 楞次定律说明:感应磁通永远是______的变化。（ ） A. 帮助线圈内原磁通 B. 阻碍线圈内原磁通 C. 帮助线圈内原电流 D. 阻碍线圈内原电流 14. 一个空心线圈与一只灯泡串联，通入直流电灯泡正常发光。如果在线圈中放一个铁芯，灯泡亮度将（ ） A. 变亮 B. 变暗 C. 不变 D. 先变暗后恢复原亮度 15. 在一个互感电路中，当一个线圈中的电流变化率增大时，另一个线圈中感应出的电动势大小会（ ） A. 增大 B. 减小 C. 保持不变 D. 先减小后增大 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 16. 两个顺串线圈中产生的所有感应电动势方向都是相同的。（ ） 17. 涡流的产生不会导致能量损耗。（ ） 18. 只要导体和磁场不发生相对运动就不会产生感应电动势和感应电流。（ ） 19. 在一个导体棒以匀速移动穿过一个匀强磁场时，导体棒两端的感应电动势的大小不相等。 （ ） 20. 正弦交流电是通过电磁感应作用产生的。（ ） 21. 判定感应电流方向只需用右手定则即可。（ ） 22. 根据楞次定律可知，感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。（ ） 23. 自感现象常常会导致电路中的电流发生变化。（ ） 24. 电感元件，其流过的电流变化量越大，则自感系数越大。（ ） 25. 互感现象是指两个线圈之间通过电流而产生的耦合。（ ） 三、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 26. 涡流是指导体中由磁场引起的______电流。 27. 将条形磁体的磁极快速插入闭合线圈时，线圈中会产生______。 28. 如图所示，半径为r的n匝线圈在边长为l的正方形abcd之外，匀强磁场充满正方形区域并垂直穿过该区域，当磁场以的变化率变化时，线圈产生的感应电动势大小为______。 29. 第一个发现电流磁效应的科学家是______；第一个发现电磁感应现象的科学家是______。 30. 采用右手定则来判断闭合回路中的一段导体切割磁感线时所产生感应电动势极性，那么四指所指导体的那一端是感应电动势的______极。 31. 电感线圈通过恒定电流时，储存的能量以______形式存在。​ 32. 两个线圈，，，当按图（a）所示的方式连接时，等效总电感，则两线圈的互感系数M=______。当按图（b）所示的方式连接时，等效总电感。 33. 日光灯电路中，______的作用有起动时为日光灯提供瞬时高压和正常工作时串联分压。 34. 电感器是用来储存电路中磁场能量的元件。 35. 电磁感应中，感应电动势的大小与线圈中______的变化率有关，感应电流的方向可用______来判定。 四、综合应用题（本大题共3小题，每题5分，共15分） 36. 某电子设备采用线圈式磁场传感器。传感线圈匝数为 ，有效面积为 ，线圈平面垂直于磁场方向。工作时，磁感应强度在 内由 增大到 ，线圈与总电阻为 的检测电路相连。（1）计算磁通量的初始值、末值，以及线圈中产生的平均感应电动势和感应电流。（2）若规定正方向为磁场增强时使线圈产生正向磁场的绕行方向，判断磁场增强过程中感应电流的方向。（3）若磁感应强度在相同时间内由 减小到 ，比较感应电流的大小和方向。 37. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为2T，方向垂直纸面向外，电阻为5Ω，导体AB和CD在平行框上匀速滑动，速度分别是5m/s和4m/s，AB和CD的长度都是40cm。完成下列各题。 （1）导体AB匀速运动时产生的感应电动势大小V。 （2）导体CD匀速运动时产生的感应电动势大小V。 （3）导体匀速运动时产生的感应电动势极性采用_____来确定。（ ） A. 左手定则 B. 右手定则 C. 右手螺旋定则 D. 左手螺旋定则 38. 某直流电磁继电器的线圈电感为 ，线圈电阻为 。继电器吸合时线圈电流为 ，断开控制开关后，电流在 内近似减小到零。在线圈附近另设一个闭合的感应线圈，两线圈的互感系数为 ，感应线圈电阻为 。在一次测试中，继电器线圈电流由零在 内均匀增大到 。（1）计算继电器线圈断开瞬间的自感电动势大小，以及断开前线圈储存的磁场能量。（2）计算测试过程中感应线圈产生的平均互感电动势和感应电流。（3）说明直流继电器线圈两端并联续流二极管的作用，以及接入后对线圈电流变化的影响。 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 $