第12卷 电磁感应（B卷） 内蒙古自治区（职教高考）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 单元过关卷

内蒙古自治区（职教高考）机电类 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 电磁感应（B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. 涡流会导致导体产生什么效应？（ ） A. 发热 B. 磁化 C. 增加导体电阻 D. 降低导体电阻 2. 下列电器设备中，利用电磁感应原理工作的为（ ） A. 交流接触器 B. 电烙铁 C. 发电机 D. 照相机闪光灯 3. 如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 线圈1的A端与线圈2的C端是同名端 B. 线圈1的A端与线圈2的D端是同名端 C. 线圈1的B端与线圈2的D端是同名端 D. 以上都不正确 4. 判断线圈中感应电动势的方向，应采用（ ） A. 左手定则 B. 右手螺旋定则 C. 安培定则 D. 右手定则 5. 将条形磁铁沿线圈轴线向闭合线圈内插入时，依据楞次定律，线圈产生的感应磁场将（ ） A. 阻碍磁通量增加，表现为相互排斥 B. 促进磁通量增加，表现为相互吸引 C. 阻碍磁通量减小，表现为相互吸引 D. 促进磁通量减小，表现为相互排斥 6. 如图所示，矩形线圈垂直放置在匀强磁场中，线圈匀速切割磁感线，运动过程中线圈不穿出磁场，不发生形变，则下列说法正确的是（ ） A. 电流表无读数，a、b间有电位差，电压表无读数 B. 电流表有读数，a、b间有电位差，电压表有读数 C. 电流表无读数，a、b间无电位差，电压表无读数 D. 电流表无读数，a、b间有电位差，电压表有读数 7. 关于自感现象，下列说法错误的是（ ） A. 自感电动势总是阻碍电流的变化 B. 线圈的自感系数越大，产生的自感电动势一定越大 C. 电流变化越快，产生的自感电动势越大 D. 自感现象是电磁感应的一种特殊情况 8. 自感电动势的方向遵循下列哪个定律（ ） A. 法拉第电磁感应定律 B. 安培环路定理 C. 楞次定律 D. 麦克斯韦方程组 9. 如图所示，导线垂直于匀强磁场强度的方向做平动，“·”表示磁场强度方向，“→”表示平动方向。则下面关于感应电动势的描述中，正确的是（ ） A. 产生感应电动势，a端为高电位 B. 产生感应电动势，b端为高电位 C. 不产生感应电动势 10. 闭合线圈中的磁通量发生变化并在线圈中产生感应电动势的现象称为（ ） A. 电场变化引起电荷重新分布 B. 磁通量变化引起感应电动势 C. 电流存在引起周围产生磁场 D. 线圈电流变化引起自身感应 11. 在电感器中，磁场穿过某一面积的多少称为（ ） A. 电势场 B. 磁感线 C. 电磁波 D. 磁通量 12. 如图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁铁。当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列说法中正确的是（ ） A. 铝环有收缩趋势，对桌面压力减小 B. 铝环有收缩趋势，对桌面压力增大 C. 铝环有扩张趋势，对桌面压力减小 D. 铝环有扩张趋势，对桌面压力增大 13. 下列不是利用电感线圈工作的是（ ） A. 变压器 B. 电动机 C. 白炽灯 D. 日光灯 14. 下列措施中，能增大互感的是（ ） A. 两线圈远离 B. 两线圈垂直放置 C. 增加线圈匝数 D. 在线圈间加铜质屏蔽 15. 电感值为和的耦合电感，其最大的互感值为（ ） A. M= B. M= C. M= D. M= 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 16. 电磁感应现象中，磁场的存在是必要条件之一。 （ ） 17. 感应电动势的大小与磁通量的变化率成反比。（ ） 18. 感生电动势的方向总是使其产生它的原因得到增强。 （ ） 19. 在电磁感应现象中，有感应电动势必定有感应电流，而有感应电流则不一定有感应电动势。（ ） 20. 在同一电路中可能既有自感电动势，又有互感电动势。（ ） 21. 直流电路中，线圈的自感和互感都为零。（ ） 22. 自感对电路的阻抗造成负向影响。（ ） 23. 自感现象只出现在线圈中，而不会出现在其他形状的导体中。（ ） 24. 电感的阻抗与电流频率的关系符合阻抗公式Z = R + jωL。（ ） 25. 互感系数M在数值上等于一个线圈中电流为1A时，在另一个线圈中产生的互感电动势的大小。（ ） 三、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 26. 当导体中存在感应电流时，导体内部将产生______。 27. 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______。 28. 电感线圈是由导线绕制而成的，其图形符号中，带点的一端表示______。​ 29. 穿过线圈的磁通在0.2s内，均匀地由零增加到，线圈中产生的感应电动势的大小为3.6V，线圈的匝数N为______匝。 30. 在电路中，当两个线圈靠近放置时，会产生______现象，这种现象是由于其中一个线圈中的变化电流产生的变化磁场穿过另一个线圈而引起的。 四、简答题（本大题共3小题，每题5分，共15分） 31. 通过空心线圈的电流在10ms内由0.4A增加到0.6A，产生的自感电动势是50V。 （1）这个线圈的电感L是多少？ （2）若在50ms时间内，线圈中的电流由0.5A减小为零，产生的感应电动势为多大？方向如何？ 32. 如下图所示闭合回路，当条形磁铁突然向左抽出时。试分析说明： （1）检流计G的指针偏转方向； （2）金属导体ab受安培力的方向。 33. 什么是互感?什么是互感线圈的同名端？ 五、综合应用题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 34. 某维修人员检测一台手摇式交流发电装置。装置线圈匝数为 匝，线圈有效面积为 。转动过程中，穿过线圈的匀强磁场方向保持不变，磁感应强度在 内由 增大到 。线圈总电阻为 。（1）计算该过程中每匝线圈磁通量的变化量，以及线圈中产生的平均感应电动势。（2）若线圈构成闭合回路，计算平均感应电流。（3）若外磁场方向垂直纸面向里且磁场正在增强，判断线圈中感应磁场的方向，并说明增大线圈匝数对感应电动势的影响。 35. 某自动化设备的电磁执行器采用线圈控制。主线圈电感为 ，接通后电流在 内由 增大到 。旁边安装有一个检测线圈，两线圈的互感系数为 ，检测线圈电阻为 。忽略其他影响。（1）计算主线圈中产生的平均自感电动势，以及检测线圈中的平均互感电动势。（2）若检测线圈闭合，计算其中的平均感应电流。（3）说明两种感应现象的能量来源，并提出一项减小检测线圈误动作的措施。 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 $ 内蒙古自治区（职教高考）机电类 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 电磁感应（B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. 涡流会导致导体产生什么效应？（ ） A. 发热 B. 磁化 C. 增加导体电阻 D. 降低导体电阻 【答案】A 【解析】A. 发热。涡流会导致导体发生发热效应，这是由于涡流在导体中的电阻导致能量转化为热能。 2. 下列电器设备中，利用电磁感应原理工作的为（ ） A. 交流接触器 B. 电烙铁 C. 发电机 D. 照相机闪光灯 【答案】C 【解析】通电导体周围存在磁场是电流的磁效应；发电机利用电磁感应原理将机械能转化为电能，因此选C。 3. 如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 线圈1的A端与线圈2的C端是同名端 B. 线圈1的A端与线圈2的D端是同名端 C. 线圈1的B端与线圈2的D端是同名端 D. 以上都不正确 【答案】B 4. 判断线圈中感应电动势的方向，应采用（ ） A. 左手定则 B. 右手螺旋定则 C. 安培定则 D. 右手定则 【答案】D 【解析】判断线圈中感应电动势的方向，应采用右手定则，故选D。左手定则用于判断通电导体在磁场中受力的方向；右手螺旋定则（安培定则）用于判断电流产生的磁场方向，均不适用于判断感应电动势的方向。对于导体在磁场中运动的情况，伸开右手，使拇指、食指和中指互相垂直，拇指指向导体运动方向，食指指向磁场方向，中指所指方向即为感应电动势或感应电流的方向。因此答案为D。 5. 将条形磁铁沿线圈轴线向闭合线圈内插入时，依据楞次定律，线圈产生的感应磁场将（ ） A. 阻碍磁通量增加，表现为相互排斥 B. 促进磁通量增加，表现为相互吸引 C. 阻碍磁通量减小，表现为相互吸引 D. 促进磁通量减小，表现为相互排斥 【答案】A 【解析】磁铁插入线圈使线圈中的磁通量增加，感应电流产生的磁场总是阻碍磁通量的变化，因此线圈靠近磁铁的一端形成同性磁极，表现为相互排斥。 6. 如图所示，矩形线圈垂直放置在匀强磁场中，线圈匀速切割磁感线，运动过程中线圈不穿出磁场，不发生形变，则下列说法正确的是（ ） A. 电流表无读数，a、b间有电位差，电压表无读数 B. 电流表有读数，a、b间有电位差，电压表有读数 C. 电流表无读数，a、b间无电位差，电压表无读数 D. 电流表无读数，a、b间有电位差，电压表有读数 【答案】A 【解析】分析可知，电流表支路与电压表支路均切割磁感线，产生感应电动势，判断可知a的极性为正，b的极性为负，等效电路图如图所示，整个回路无电位差，无电流。故A正确。 7. 关于自感现象，下列说法错误的是（ ） A. 自感电动势总是阻碍电流的变化 B. 线圈的自感系数越大，产生的自感电动势一定越大 C. 电流变化越快，产生的自感电动势越大 D. 自感现象是电磁感应的一种特殊情况 【答案】B 【解析】自感电动势E=LΔI/Δt，与自感系数L和电流变化率ΔI/Δt有关，仅L大而ΔI/Δt小时，E未必大，故B错误；A、C、D均正确。 8. 自感电动势的方向遵循下列哪个定律（ ） A. 法拉第电磁感应定律 B. 安培环路定理 C. 楞次定律 D. 麦克斯韦方程组 【答案】C 【解析】自感是电磁感应的一种特殊情况。自感电动势的大小可由法拉第电磁感应定律确定，其方向遵循楞次定律，即自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化。因此，若题目考查自感电动势的方向，应选C。 9. 如图所示，导线垂直于匀强磁场强度的方向做平动，“·”表示磁场强度方向，“→”表示平动方向。则下面关于感应电动势的描述中，正确的是（ ） A. 产生感应电动势，a端为高电位 B. 产生感应电动势，b端为高电位 C. 不产生感应电动势 【答案】B 【解析】本题主要考查导体切割磁感线产生感应电动势的极性判断方法（右手定则）匀强磁场的方向垂直于纸面向外，导体切割磁感线运动的方向向右，根据电磁感应现象可知该导线能产生感应电动势，用右手定则可判断该导线中的感应电流方向由a指向b，根据电源电动势（载体是导线）内部电流由低电位指向高电位可确定b端为高电位。故B项正确。 10. 闭合线圈中的磁通量发生变化并在线圈中产生感应电动势的现象称为（ ） A. 电场变化引起电荷重新分布 B. 磁通量变化引起感应电动势 C. 电流存在引起周围产生磁场 D. 线圈电流变化引起自身感应 【答案】B 【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，这种现象称为电磁感应。A描述静电感应，C描述电流的磁效应，D描述自感现象。 11. 在电感器中，磁场穿过某一面积的多少称为（ ） A. 电势场 B. 磁感线 C. 电磁波 D. 磁通量 【答案】D：磁通量 【解析】磁通量表示磁场穿过某一面积的多少，计算式为Φ=BS cosθ，其中B为磁感应强度，S为面积，θ为磁场方向与面积法线方向的夹角。因此，修正后的题干对应的答案为D，磁通量。 12. 如图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁铁。当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列说法中正确的是（ ） A. 铝环有收缩趋势，对桌面压力减小 B. 铝环有收缩趋势，对桌面压力增大 C. 铝环有扩张趋势，对桌面压力减小 D. 铝环有扩张趋势，对桌面压力增大 【答案】B 【解析】该题考查楞次定律中“阻碍”二字的理解，以及“增缩减扩”和“来拒去留”的含义。 条形磁铁向下迅速移动时，穿过铝环内的磁通量增加，则铝环有收缩的趋势，并且铝环要抗拒条形磁铁靠近，对条形磁铁有向上的作用力，根据物理学中牛顿第三定律可知条形磁铁对铝环有向下的作用力，故对桌面的压力增大，B选项正确。 13. 下列不是利用电感线圈工作的是（ ） A. 变压器 B. 电动机 C. 白炽灯 D. 日光灯 【答案】C 【解析】变压器利用电感线圈的互感作用工作，电动机中有励磁线圈，日光灯的镇流器也是电感线圈；白炽灯主要利用电流的热效应发光，不是利用电感线圈工作，因此选C。 14. 下列措施中，能增大互感的是（ ） A. 两线圈远离 B. 两线圈垂直放置 C. 增加线圈匝数 D. 在线圈间加铜质屏蔽 【答案】C 【解析】增加匝数可增强磁场耦合，A、B、D均会减小互感。 15. 电感值为和的耦合电感，其最大的互感值为（ ） A. M= B. M= C. M= D. M= 【答案】A 【解析】耦合电感的互感值满足M=k√(，其中耦合系数0≤k≤1。当两线圈完全耦合时，k=1，互感值达到最大值，即√(。因此选A。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 16. 电磁感应现象中，磁场的存在是必要条件之一。 （ ） 【答案】正确 【解析】电磁感应现象产生的实质条件是闭合回路中的磁通量发生变化。磁通量的变化可以由磁场变化、回路面积变化或回路与磁场发生相对运动等原因引起。因此，磁场的存在是产生电磁感应现象的必要条件之一，题干说法正确。 17. 感应电动势的大小与磁通量的变化率成反比。（ ） 【答案】错误 【解析】感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。 18. 感生电动势的方向总是使其产生它的原因得到增强。 （ ） 【答案】错误 【解析】感生电动势的方向总是使其产生它的原因得到抵消或减弱，这是楞次定则的规定。 19. 在电磁感应现象中，有感应电动势必定有感应电流，而有感应电流则不一定有感应电动势。（ ） 【答案】错误 【解析】感应电动势是产生感应电流的条件之一，但只有电路闭合时才会有感应电流，因此有感应电动势不一定有感应电流；在电磁感应条件下，感应电流的产生必然伴随感应电动势。题干前半句错误，所以判断为错误。 20. 在同一电路中可能既有自感电动势，又有互感电动势。（ ） 【答案】正确 【解析】同一电路中，线圈自身电流发生变化时会产生自感电动势，邻近线圈或同一电路中其他线圈的电流发生变化时会产生互感电动势，因此同一电路中可能既有自感电动势，又有互感电动势。判断为正确。 21. 直流电路中，线圈的自感和互感都为零。（ ） 【答案】错误 【解析】直流电路达到稳定状态时，线圈中的电流不随时间变化，因此自感电动势和互感电动势为零；但线圈的自感和互感是线圈本身的参数，并不为零。因此题干错误。 22. 自感对电路的阻抗造成负向影响。（ ） 【答案】错误 【解析】自感对电路的阻抗造成正向影响 23. 自感现象只出现在线圈中，而不会出现在其他形状的导体中。（ ） 【答案】错误 【解析】自感现象不仅出现在线圈中，也可能出现在其他形状的导体中。 24. 电感的阻抗与电流频率的关系符合阻抗公式Z = R + jωL。（ ） 【答案】错误 【解析】电感的阻抗公式为Z = jωL，其中ω是角频率，L是电感值。 25. 互感系数M在数值上等于一个线圈中电流为1A时，在另一个线圈中产生的互感电动势的大小。（ ） 【答案】正确 【解析】互感系数M在数值上等于一个线圈中电流变化率为1A/s时，在另一个线圈中产生的互感电动势的大小。故表述错误。 三、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 26. 当导体中存在感应电流时，导体内部将产生______。 【答案】涡流 【解析】当导体中存在感应电流时，导体内部将产生涡流，这是由感应电动势引起的。 27. 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______。 【答案】增大 【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。 28. 电感线圈是由导线绕制而成的，其图形符号中，带点的一端表示______。​ 【答案】同名端​ 29. 穿过线圈的磁通在0.2s内，均匀地由零增加到，线圈中产生的感应电动势的大小为3.6V，线圈的匝数N为______匝。 【答案】400 【解析】根据法拉第电磁感应定律，感应电动势，所以线圈匝数匝。 30. 在电路中，当两个线圈靠近放置时，会产生______现象，这种现象是由于其中一个线圈中的变化电流产生的变化磁场穿过另一个线圈而引起的。 【答案】互感 【解析】互感。互感现象是指当两个线圈靠近放置时，它们之间会产生互相感应的现象，即一个线圈中的变化电流会在另一个线圈中诱发出电动势，从而形成互感。 四、简答题（本大题共3小题，每题5分，共15分） 31. 通过空心线圈的电流在10ms内由0.4A增加到0.6A，产生的自感电动势是50V。 （1）这个线圈的电感L是多少？ （2）若在50ms时间内，线圈中的电流由0.5A减小为零，产生的感应电动势为多大？方向如何？ 【答案】（1） （2），由楞次定律可知，自感电动势方向与线圈中原电流方向相同。 【解析】（1）由自感电动势公式的大小关系式，得线圈的电感 。 （2）在线圈中的电流由减小到零的过程中，电流变化量的大小为，变化时间为。因此感应电动势的大小为 。 根据楞次定律，自感电动势阻碍原电流的变化。由于原电流正在减小，自感电动势的方向与原电流方向相同。 32. 如下图所示闭合回路，当条形磁铁突然向左抽出时。试分析说明： （1）检流计G的指针偏转方向； （2）金属导体ab受安培力的方向。 【答案】（1）检流计指针向左偏转 （2）导体水平向右受力 33. 什么是互感?什么是互感线圈的同名端？ 【答案】两个互相耦合的电感线圈,当其中一个线圈中的电流发生变化时,在另一个线圈中产生感应电动势 的现象称为互感现象。 互感线圈由于电流变化产生的自感电动势和互感电动势极性相同的端点称为同名端 【解析】互感是指两个互相耦合的线圈中，当一个线圈中的电流发生变化时，由于磁通量变化而在另一个线圈中产生感应电动势的现象。同名端是指互感线圈中，当电流分别从两个线圈的这两个端点流入时，两个线圈产生的互感电动势极性相同的两个端点。 五、综合应用题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 34. 某维修人员检测一台手摇式交流发电装置。装置线圈匝数为 匝，线圈有效面积为 。转动过程中，穿过线圈的匀强磁场方向保持不变，磁感应强度在 内由 增大到 。线圈总电阻为 。（1）计算该过程中每匝线圈磁通量的变化量，以及线圈中产生的平均感应电动势。（2）若线圈构成闭合回路，计算平均感应电流。（3）若外磁场方向垂直纸面向里且磁场正在增强，判断线圈中感应磁场的方向，并说明增大线圈匝数对感应电动势的影响。 【答案】（1）初始磁通量为 ；末态磁通量为 。磁通量变化量为 。平均感应电动势为 。（2）平均感应电流为 。（3）感应磁场方向垂直纸面向外。根据法拉第电磁感应定律，在线圈面积和磁场方向不变时，匝数增加，感应电动势增大。 【解析】（1）先用 求磁通量变化量，再用 求感应电动势。（2）闭合回路中用欧姆定律计算电流。（3）感应磁场阻碍原磁通量增加，因此方向向外。 35. 某自动化设备的电磁执行器采用线圈控制。主线圈电感为 ，接通后电流在 内由 增大到 。旁边安装有一个检测线圈，两线圈的互感系数为 ，检测线圈电阻为 。忽略其他影响。（1）计算主线圈中产生的平均自感电动势，以及检测线圈中的平均互感电动势。（2）若检测线圈闭合，计算其中的平均感应电流。（3）说明两种感应现象的能量来源，并提出一项减小检测线圈误动作的措施。 【答案】（1）主线圈电流变化率为 。自感电动势为 。互感电动势为 。（2）检测线圈中的平均感应电流为 。（3）自感现象和互感现象的能量均来自主线圈电流变化所对应的电源输入。可增大两线圈间距离、减小互感，或在检测电路中增加滤波和延时环节，以减小误动作。 【解析】（1）先求电流变化率，再分别用 和 计算。（2）检测线圈闭合后依据欧姆定律求电流。（3）互感电压由主线圈电流变化引起，减小互感或抑制瞬态信号可降低误动作。 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 $