内容正文:
内蒙古(对口招生)装备制造类《电工电子技术与技能》45分钟专题训练卷专辑,共241份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固装备制造类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加装备制造类高考的学生。
与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械基础》《机械制图》《机械加工技术》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
内蒙古(对口招生)装备制造类 《电工电子技术与技能》
项目六:变压器
任务一:电磁感应
时间:45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2分,共40分)
1. 下列属于电磁感应现象是( )
A. 通电直导体产生的磁场
B. 通电直导体在磁场中运动
C. 线圈在磁场中转动发电
D. 变压器铁心被磁化
【答案】C
【解析】线圈在磁场中转动时,穿过线圈的磁通量发生变化,根据法拉第电磁感应定律会产生感应电动势,从而可以发电,属于电磁感应现象。故选C。
2. 关于电磁感应定律和楞次定律的说法,正确的是( )
A. 楞次定律指出感应电动势的方向总是导致磁场和引起磁场变化的电流方向相同
B. 电磁感应定律指出感应电动势的大小与闭合回路中的导体电流方向有关
C. 楞次定律是电磁感应定律的一个特例,仅适用于特定条件下的电路
D. 电磁感应定律和楞次定律都是描述感应电动势产生的物理规律
【答案】D(将B项修正后)
【解析】法拉第电磁感应定律定量描述感应电动势的大小,即E=n|ΔΦ/Δt|;楞次定律描述感应电动势(或感应电流)的方向,即其效果总是阻碍引起感应的磁通量变化。A项错误,楞次定律并非简单比较感应磁场与原电流的方向;B项修正为“有关”后错误;C项错误,楞次定律不是仅适用于特定电路的特例;D项正确。故选D。
3. 如图所示,长度为L 的导体 AB 在磁感应强度为B 的均匀磁场中以O 为轴以速度 V匀速按逆时针转动,下列说法正确的是( )
A. 导体AB 产生感应电动势且A 点电位高
B. 导体AB 产生感应电动势且B 点电位高
C. 导体 AB产生感应电动势为2BLV
D. 导体AB 不产生感应电动势
【答案】D
4. 将一闭合线圈置于匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面。当磁感应强度逐渐增大时,线圈中感应电流产生的磁场方向应为( )
A. 与原磁场方向相同
B. 与原磁场方向相反
C. 沿线圈平面方向分布
D. 随线圈材料性质改变
【答案】B
【解析】根据楞次定律,感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化。当穿过线圈的原磁通量增大时,感应磁场方向应与原磁场方向相反。
5. 一台变压器接入额定频率的交流电源后,副边绕组能够输出交流电压的根本原因是( )
A. 原边绕组形成恒定磁通
B. 铁心内部存在交变磁通
C. 副边绕组通过恒定电流
D. 副边绕组具有较大电阻
【答案】B
【解析】变压器原边接入交流电后,铁心中形成不断变化的磁通量。变化的磁通量穿过副边绕组时,副边绕组中便产生感应电动势。
6. 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】发电机利用线圈和磁场发生相对运动,使磁通量变化而产生感应电动势,将机械能转化为电能,故选C。
7. 如图所示的金属圆环放在匀强磁场中,将它从磁场中匀速拉出来,下列哪个说法是正确的( )
A. 从左、右两个方向拉出,感应电流方向相反
B. 不管从什么方向拉出,环中的感应电流方向总是顺时针的
C. 不管从什么方向拉出,环中的感应电流方向总是逆时针的
D. 在此过程中感应电流大小不变
【答案】B
8. 在一个闭合电路中,磁感应强度不变,若拉伸电路内的导线使闭合回路面积发生变化,闭合电路中会产生( )
A. 恒定电流
B. 交变电流
C. 感应电流
D. 静电场
【答案】C
【解析】磁感应强度保持不变时,若拉伸导线使闭合回路的面积发生变化,则穿过闭合回路的磁通量Φ=BS发生变化。根据法拉第电磁感应定律,回路中会产生感应电动势;由于回路闭合,因而会产生感应电流。故选C。
9. 下列装置中,应用电磁感应现象工作的是( )
A. 发电机
B. 交流接触器
C. 电烙铁
D. 直流电动机
【答案】A
【解析】发电机利用导体在磁场中运动切割磁感线产生感应电动势,属于电磁感应现象的应用,故选A。
10. 如图所示,长方形线圈放于匀强磁场中,下述情况下能产生感应电流的是( )
A. 左右平行移动
B. 上下平行移动
C. 前后垂直移动
D. 以00'为轴转动
【答案】D
11. 一个匝数为200的线圈中,每匝磁通量在0.5 s内由0.03 Wb均匀减小到0.01 Wb,线圈中感应电动势的大小为( )
A. 4 V
B. 8 V
C. 12 V
D. 16 V
【答案】B
【解析】根据法拉第电磁感应定律,感应电动势大小为匝数乘以磁通量变化率,即200×0.02 Wb再除以0.5 s,结果为8 V。
12. 一个长度为l的导线以速度v在磁感应强度为B的匀强磁场中垂直运动。导线两端的感应电动势的大小与以下哪个因素无关?( )
A. 磁场的方向
B. 磁场强度B
C. 导线的速度v
D. 导线的长度l
【答案】A
【解析】在导线方向、运动速度方向和磁场方向两两垂直的条件下,导线两端的动生电动势为E=Blv。因此,感应电动势的大小与磁感应强度B、导线有效长度l和速度v有关。磁场方向反向只会改变感应电动势的方向,不改变其大小。故选A。
13. 在磁感应强度相同、导体长度相同且导体棒运动方向垂直于磁场的条件下,一根导体棒以速度v进入磁场中,感应出的电动势大小取决于:( )
A. 导体的长度
B. 导体的电阻
C. 导体的速度
D. 导体的形状
【答案】C
【解析】当导体棒的运动方向垂直于磁场,且磁感应强度B和导体有效长度l保持相同时,动生电动势大小为E=Blv。此时E随速度v增大而增大,与导体电阻和形状无关。故选C。
14. 如图所示,由于条形磁铁的运动,金属环中产生了图示的感应电流,则以下可能的情况是( )
A. 正在插入金属环的磁铁左端是S极
B. 正在插入金属环的磁铁左端是N极
C. 正在拔出金属环的磁铁左端是N极
D. 以上都不对
【答案】B
【解析】根据楞次定律可以确定感应电动势的方向。定律指出:闭合电路中产生的 感应电流,它所产生的磁场总是阻碍原电路中磁通的变化。根据右手定则,图中线圈所产生的磁场方向向左,则原磁场方向向右
15. 一个导线以速度v在均匀磁场B中垂直于磁场方向运动,导线两端的感应电动势随时间的变化情况为:( )
A. 恒定
B. 呈正弦变化
C. 以指数方式增长
D. 随时间增大后趋于零
【答案】A
【解析】导线在均匀磁场中以恒定速度v垂直于磁场方向运动时,若导线长度l和磁感应强度B不变,导线两端的动生电动势为E=Blv。B、l、v均为常量,因此感应电动势大小恒定。故选A。
16. 判定感应电动势方向的依据是( )
A. 法拉第电磁感应定律
B. 楞次定律
C. 右手定则
D. 左手定则
【答案】B
【解析】楞次定律指出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,因此可用于判定感应电动势的方向,故选B。
17. 匝数为110、面积为的矩形线圈,在磁感应强度大小为的匀强磁场中,绕垂直磁场的轴以的角速度匀速转动,产生正弦交变电流。如图所示,在理想变压器的输入端加上该交变电流,额定电压为10V的小灯泡L正常发光。不计线圈与导线的电阻。下列说法正确的是( )
A. 该交变电流的电压最大值为220V
B. 该交变电流的频率为100Hz
C. 理想变压器原、副线圈的匝数比为22∶1
D. 将滑动变阻器的滑片向d端移动,小灯泡变暗
【答案】C
18. 楞次定律是描述电磁感应产生感应电动势时的能量守恒原则,以下描述符合楞次定律的是?( )
A. 感应电流产生的磁场方向同原磁场方向
B. 产生的感应电动势的方向使感应电流的方向分布均匀
C. 出现变化磁场时,感应电动势的方向使感应电流所产生的磁场引起的磁力方向相反
D. 产生的感应电动势的方向总是使感应电流产生的磁场阻碍原磁通量的变化
【答案】D
【解析】楞次定律指出,感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的原磁通量变化:原磁通量增加时,感应磁场方向与原磁场方向相反;原磁通量减少时,感应磁场方向与原磁场方向相同。因此选D。
19. 闭合导体回路中产生感应电流的必要条件是( )
A. 回路中的磁通量发生变化
B. 回路中的电阻逐渐增大
C. 回路中的电流保持恒定
D. 回路中的电压始终为零
【答案】A
【解析】电磁感应现象表明,闭合导体回路中磁通量发生变化时,回路中会产生感应电动势并形成感应电流。仅改变电阻而磁通量不变,不能产生感应电流。
20. 当线圈中磁通减小时,感应电流的磁通方向( )
A. 与原磁通方向相反
B. 与原磁通方向相同
C. 与原磁通方向无关
D. 与线圈尺寸大小有关
【答案】B
【解析】当原磁通减小时,感应电流产生的磁通将阻碍原磁通减小,因此其方向与原磁通方向相同,故选B。
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 电磁感应产生的条件是闭合电路中部分导体与磁场发生______运动而切割磁力线时,电路中就有电流产生。
【答案】相对
【解析】闭合电路的一部分导体与磁场发生相对运动并切割磁力线时,电路中的磁通量发生变化,从而产生感应电流。
22. 感应电动势的大小与速度v、直导体长度和______密度有关。
【答案】磁感线
【解析】当直导体切割磁感线时,感应电动势的大小为ε = Blv(导体运动方向与磁场方向垂直时)。因此,感应电动势与磁感线密度、导体运动速度v和直导体长度l均有关,填“磁感线”。
23. 在匀强磁场中,当直导体以速度v垂直切割磁感线时,感应出的电动势的大小与导体运动速度v成______。
【答案】正比
【解析】直导体垂直切割磁感线时,感应电动势的大小为ε = Blv。在磁感应强度B和导体有效长度l不变时,ε与速度v成正比,因此填“正比”。
24. 当直导体以速度v在均匀磁场中切割磁感线时,感应电动势的大小与速度v、直导体长度和______密度有关。
【答案】磁感线
【解析】当直导体切割磁感线时,感应电动势的大小为ε = Blv(导体运动方向与磁场方向垂直时)。因此,感应电动势与速度v、直导体长度l和磁感线密度有关,填“磁感线”。
25. 如图所示,矩形线圈abcd绕对称轴OO',在B=0.5T的匀强磁场中以50rad/s的转速匀速转动。ab=0.2m,bc=0.1m,线圈匝数为100匝。当线圈平面通过图示位置(线圈平面与磁感线垂直)时开始计时,那么t=0、、时刻的瞬时电动势分别是______V、______V、______V;当t由0到的转动过程中电动势的平均值是______V;这个线圈在转动过程中产生的交变电动势的有效值是______V。
【答案】① 25 ② 43.3 ③ 43.3 ④ 31.8 ⑤ 35
26. 当一个导体棒以速度v在与磁场方向成角度的方向进入均匀磁场中时,感应电动势的大小与速度的分量成______。
【答案】正比
【解析】导体运动速度在垂直于磁场方向上的分量为v。感应电动势的大小为ε = Blv,因此在B和l不变时,感应电动势与速度分量v,填“正比”。
27. 当导体相对磁场作直线运动时,感应电动势的大小为______。
【答案】ε = Bvl(θ为v与B的夹角,且导体长度方向与v×B方向平行)
【解析】运动导体中的感应电动势由运动速度垂直于磁场的分量决定。当导体长度方向与v×B方向平行时,感应电动势大小为ε = Bvl,其中θ为速度v与磁感应强度B的夹角。当θ = 时,ε = Bvl。
28. 楞次定律的内容是:______产生的磁通总是______原磁通的变化。当线圈中的磁通增加时,感应磁场的方向与原磁通的方向______,当线圈中的磁通减少时,感应磁场的方向与原磁通的方向______。
【答案】① 感应电流 ② 阻碍 ③ 相反 ④ 相同
【解析】楞次定律指出,感应电流产生的磁通总是阻碍原磁通的变化。原磁通增加时,感应磁场方向与原磁通方向相反;原磁通减少时,二者方向相同。
29. 感生电动势方向由______定则决定。
【答案】楞次
【解析】感生电动势方向由楞次定则决定。
30. 在磁感应中,用______定律判别感应电动势的方向,用______计算感应电动势的大小。
【答案】① 楞次定律 ② 法拉第电磁感应定律
【解析】感应电动势的方向可依据楞次定律判定;感应电动势的大小由法拉第电磁感应定律计算,即E=n|ΔΦ/Δt|。
三、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
31. 电磁感应定律和楞次定律只是描述感应电动势产生的规律的两种方式,其中一种比另一种更准确。( )
【答案】错误
【解析】:电磁感应定律和楞次定律都描述了感应电动势产生的规律,没有说其中一种比另一种更准确。
32. 法拉第电磁感应定律描述了磁感应强度变化时在导体中产生的感生电动势的大小与导体中的电流方向无关。( )
【答案】错误
【解析】斯涅耳定律描述的是光的折射规律,不适用于感应电动势。因此,题干将斯涅耳定律用于描述电磁感应的说法错误。
33. 交流铁心线圈中,变化的电流会产生恒定磁场。 ( )
【答案】错误
【解析】交流铁心线圈中的电流随时间变化。在线圈匝数、铁心磁导率等条件不变时,磁场强度随电流变化而变化,因此产生的是交变磁场,不是恒定磁场,故题干说法错误。
34. 当磁通发生变化时,导线或线圈中就会有感应电流产生( )
【答案】错误
【解析】磁通发生变化时,闭合回路中才可能产生感应电流;若导线或线圈未构成闭合回路,只会产生感应电动势而无持续感应电流,故该说法错误。
35. 当电感元件内部的磁场发生变化时,会产生感应电动势。( )
【答案】正确
【解析】根据法拉第电磁感应定律,当电感元件内部的磁场变化时会产生感应电动势。
36. 当AB 在匀强磁场中以速度v 向右或向左运动时要切割磁感线,造成穿过闭合电路的磁感线条数(磁通量φ)减少( )
【答案】错误
【解析】当AB 在匀强磁场中以速度v 向右或向左运动时要切割磁感线,造成穿过闭合电路的磁感线条数(磁通量φ)减少或增多。
37. 法拉第电磁感应定律适用于描述导体在磁场中运动时产生的感生电动势与导体形状和位置的关系。( )
【答案】错误
【解析】斯涅耳定律描述光在两种介质界面发生折射时的规律。导体在磁场中运动产生感生电动势时,电动势的大小与导体运动、磁场和有效长度等因素有关,不由斯涅耳定律描述,故题干说法错误。
38. 楞次定律指出感应电动势的方向与引起磁场变化的电流方向相同。( )
【答案】错误
【解析】楞次定律指出,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。感应电流方向并不恒定地与原电流方向相同或相反,而取决于磁通量变化的具体情况,故题干说法错误。
39. 法拉第电磁感应定律指出,感应电动势的大小与导体周围磁场的整体改变有关,与导体的形状和位置无关。( )
【答案】错误
【解析】法拉第电磁感应定律指出感应电动势的大小与导体变化的磁通量有关,与导体形状和位置密切相关。
40. 互感电动势方向的判断:运用欧姆定律。( )
【答案】错误
【解析】互感电动势的方向应根据楞次定律判断,而欧姆定律用于分析电路中电压、电流和电阻的关系,故该说法错误。
四、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
41. 简述产生感应电流的条件。
【答案】闭合电路的磁通量发生变化。感应电流的方向,可以用右手定则或楞次定律来判断。感应电动势的大小可根据法拉第电磁感应定律计算。
【解析】产生感应电流需要同时满足两个条件:一是电路必须闭合;二是穿过闭合电路的磁通量发生变化。若电路不闭合,即使磁通量变化,也只能产生感应电动势,不能形成持续的感应电流。感应电流方向可用楞次定律判断,感应电动势大小可用法拉第电磁感应定律计算。
42. 如图所示,当导线AB 沿导轨向右加速运动时,导体AB 中产生的感应电流方向如何?导体CD 中感应电流方向如何? CD 导线在 EF 直线电流磁场中所受磁场力的方向如何?
【答案】向上; D→C; 向左。
43. 在一个B 为0.01T 的匀强磁场中,放一个横截面积为0.001 的线圈,其匝数为500匝。在0.1s 内把线圈平面从平行于磁感线的方向转过,变为与磁感线的方向垂直。求线圈中的平均感应电动势。
【答案】0.05V
【解析】线圈平面平行于磁感线时,线圈平面的法线方向与磁感线垂直,故初始磁通量为
。
线圈平面转至与磁感线垂直时,磁通量最大:
。
单匝线圈磁通量变化量为
。
由法拉第电磁感应定律,线圈中的平均感应电动势为
。
因此,线圈中的平均感应电动势为。
44. 简述应用楞次定律判断感应电流方向的具体步骤。
【答案】首先要明确原来磁场的方向以及穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少,然后根据 “增反减同”确定感应电流的磁场方向,最后根据安培定则来确定感应电流的方向。
【解析】应用楞次定律判断感应电流方向时,先确定原磁场的方向,并判断穿过闭合回路的磁通量是增大还是减小;再根据楞次定律确定感应电流产生的磁场方向:原磁通量增大时,感应磁场方向与原磁场方向相反,原磁通量减小时,感应磁场方向与原磁场方向相同;最后依据安培定则,由感应磁场方向判断感应电流方向。
五、综合应用题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
45. 某自动化生产线采用直线式感应发电装置为检测电路供电。装置中有一个 匝的线圈,每匝有效导体长度为 ,线圈在磁感应强度为 的匀强磁场中以 的速度垂直切割磁感线运动。发电装置内阻为 ,外接检测负载电阻为 。忽略其他损耗。(1)计算线圈产生的感应电动势、回路中的电流和负载消耗的电功率。(2)若线圈运动速度增大到原来的2倍,判断负载消耗的电功率变为原来的多少倍。(3)若磁场方向垂直纸面向里,线圈中的有效导体向右运动,说明感应电流产生的磁场方向,并分析该装置工作时能量的转化情况。
【答案】(1)按题意将每匝有效导体长度理解为每匝串联产生感应电动势的有效长度,则
。
。
。
(2)速度增大到原来的2倍时,感应电动势和电流均变为原来的2倍,因此负载功率变为原来的4倍。
(3)仅由“磁场方向垂直纸面向里”和“有效导体向右运动”不能唯一确定感应电流产生的磁场方向,还需要知道闭合回路的几何结构及其磁通量是增大还是减小。若补充条件为回路面积增大、外磁场垂直纸面向里,则穿过回路的向里磁通量增大,感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外。装置工作时,外力克服电磁阻力做功,机械能转化为电能,电能最终主要转化为负载和内阻上的内能。
【解析】由得,,负载功率。速度加倍时均加倍,功率变为4倍。第(3)问缺少回路磁通量增减信息,无法唯一判定;若向里磁通量增大,感应磁场向外。外力做功使机械能转化为电能,最终转化为内能。
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内蒙古(对口招生)装备制造类《电工电子技术与技能》45分钟专题训练卷专辑,共241份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固装备制造类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加装备制造类高考的学生。
与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械基础》《机械制图》《机械加工技术》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
内蒙古(对口招生)装备制造类 《电工电子技术与技能》
项目六:变压器
任务一:电磁感应
时间:45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2分,共40分)
1. 下列属于电磁感应现象是( )
A. 通电直导体产生的磁场
B. 通电直导体在磁场中运动
C. 线圈在磁场中转动发电
D. 变压器铁心被磁化
2. 关于电磁感应定律和楞次定律的说法,正确的是( )
A. 楞次定律指出感应电动势的方向总是导致磁场和引起磁场变化的电流方向相同
B. 电磁感应定律指出感应电动势的大小与闭合回路中的导体电流方向有关
C. 楞次定律是电磁感应定律的一个特例,仅适用于特定条件下的电路
D. 电磁感应定律和楞次定律都是描述感应电动势产生的物理规律
3. 如图所示,长度为L 的导体 AB 在磁感应强度为B 的均匀磁场中以O 为轴以速度 V匀速按逆时针转动,下列说法正确的是( )
A. 导体AB 产生感应电动势且A 点电位高
B. 导体AB 产生感应电动势且B 点电位高
C. 导体 AB产生感应电动势为2BLV
D. 导体AB 不产生感应电动势
4. 将一闭合线圈置于匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面。当磁感应强度逐渐增大时,线圈中感应电流产生的磁场方向应为( )
A. 与原磁场方向相同
B. 与原磁场方向相反
C. 沿线圈平面方向分布
D. 随线圈材料性质改变
5. 一台变压器接入额定频率的交流电源后,副边绕组能够输出交流电压的根本原因是( )
A. 原边绕组形成恒定磁通
B. 铁心内部存在交变磁通
C. 副边绕组通过恒定电流
D. 副边绕组具有较大电阻
6. 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
7. 如图所示的金属圆环放在匀强磁场中,将它从磁场中匀速拉出来,下列哪个说法是正确的( )
A. 从左、右两个方向拉出,感应电流方向相反
B. 不管从什么方向拉出,环中的感应电流方向总是顺时针的
C. 不管从什么方向拉出,环中的感应电流方向总是逆时针的
D. 在此过程中感应电流大小不变
8. 在一个闭合电路中,磁感应强度不变,若拉伸电路内的导线使闭合回路面积发生变化,闭合电路中会产生( )
A. 恒定电流
B. 交变电流
C. 感应电流
D. 静电场
9. 下列装置中,应用电磁感应现象工作的是( )
A. 发电机
B. 交流接触器
C. 电烙铁
D. 直流电动机
10. 如图所示,长方形线圈放于匀强磁场中,下述情况下能产生感应电流的是( )
A. 左右平行移动
B. 上下平行移动
C. 前后垂直移动
D. 以00'为轴转动
11. 一个匝数为200的线圈中,每匝磁通量在0.5 s内由0.03 Wb均匀减小到0.01 Wb,线圈中感应电动势的大小为( )
A. 4 V
B. 8 V
C. 12 V
D. 16 V
12. 一个长度为l的导线以速度v在磁感应强度为B的匀强磁场中垂直运动。导线两端的感应电动势的大小与以下哪个因素无关?( )
A. 磁场的方向
B. 磁场强度B
C. 导线的速度v
D. 导线的长度l
13. 在磁感应强度相同、导体长度相同且导体棒运动方向垂直于磁场的条件下,一根导体棒以速度v进入磁场中,感应出的电动势大小取决于:( )
A. 导体的长度
B. 导体的电阻
C. 导体的速度
D. 导体的形状
14. 如图所示,由于条形磁铁的运动,金属环中产生了图示的感应电流,则以下可能的情况是( )
A. 正在插入金属环的磁铁左端是S极
B. 正在插入金属环的磁铁左端是N极
C. 正在拔出金属环的磁铁左端是N极
D. 以上都不对
15. 一个导线以速度v在均匀磁场B中垂直于磁场方向运动,导线两端的感应电动势随时间的变化情况为:( )
A. 恒定
B. 呈正弦变化
C. 以指数方式增长
D. 随时间增大后趋于零
16. 判定感应电动势方向的依据是( )
A. 法拉第电磁感应定律
B. 楞次定律
C. 右手定则
D. 左手定则
17. 匝数为110、面积为的矩形线圈,在磁感应强度大小为的匀强磁场中,绕垂直磁场的轴以的角速度匀速转动,产生正弦交变电流。如图所示,在理想变压器的输入端加上该交变电流,额定电压为10V的小灯泡L正常发光。不计线圈与导线的电阻。下列说法正确的是( )
A. 该交变电流的电压最大值为220V
B. 该交变电流的频率为100Hz
C. 理想变压器原、副线圈的匝数比为22∶1
D. 将滑动变阻器的滑片向d端移动,小灯泡变暗
18. 楞次定律是描述电磁感应产生感应电动势时的能量守恒原则,以下描述符合楞次定律的是?( )
A. 感应电流产生的磁场方向同原磁场方向
B. 产生的感应电动势的方向使感应电流的方向分布均匀
C. 出现变化磁场时,感应电动势的方向使感应电流所产生的磁场引起的磁力方向相反
D. 产生的感应电动势的方向总是使感应电流产生的磁场阻碍原磁通量的变化
19. 闭合导体回路中产生感应电流的必要条件是( )
A. 回路中的磁通量发生变化
B. 回路中的电阻逐渐增大
C. 回路中的电流保持恒定
D. 回路中的电压始终为零
20. 当线圈中磁通减小时,感应电流的磁通方向( )
A. 与原磁通方向相反
B. 与原磁通方向相同
C. 与原磁通方向无关
D. 与线圈尺寸大小有关
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 电磁感应产生的条件是闭合电路中部分导体与磁场发生______运动而切割磁力线时,电路中就有电流产生。
22. 感应电动势的大小与速度v、直导体长度和______密度有关。
23. 在匀强磁场中,当直导体以速度v垂直切割磁感线时,感应出的电动势的大小与导体运动速度v成______。
24. 当直导体以速度v在均匀磁场中切割磁感线时,感应电动势的大小与速度v、直导体长度和______密度有关。
25. 如图所示,矩形线圈abcd绕对称轴OO',在B=0.5T的匀强磁场中以50rad/s的转速匀速转动。ab=0.2m,bc=0.1m,线圈匝数为100匝。当线圈平面通过图示位置(线圈平面与磁感线垂直)时开始计时,那么t=0、、时刻的瞬时电动势分别是______V、______V、______V;当t由0到的转动过程中电动势的平均值是______V;这个线圈在转动过程中产生的交变电动势的有效值是______V。
26. 当一个导体棒以速度v在与磁场方向成角度的方向进入均匀磁场中时,感应电动势的大小与速度的分量成______。
27. 当导体相对磁场作直线运动时,感应电动势的大小为______。
28. 楞次定律的内容是:______产生的磁通总是______原磁通的变化。当线圈中的磁通增加时,感应磁场的方向与原磁通的方向______,当线圈中的磁通减少时,感应磁场的方向与原磁通的方向______。
29. 感生电动势方向由______定则决定。
30. 在磁感应中,用______定律判别感应电动势的方向,用______计算感应电动势的大小。
三、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
31. 电磁感应定律和楞次定律只是描述感应电动势产生的规律的两种方式,其中一种比另一种更准确。( )
32. 法拉第电磁感应定律描述了磁感应强度变化时在导体中产生的感生电动势的大小与导体中的电流方向无关。( )
33. 交流铁心线圈中,变化的电流会产生恒定磁场。 ( )
34. 当磁通发生变化时,导线或线圈中就会有感应电流产生( )
35. 当电感元件内部的磁场发生变化时,会产生感应电动势。( )
36. 当AB 在匀强磁场中以速度v 向右或向左运动时要切割磁感线,造成穿过闭合电路的磁感线条数(磁通量φ)减少( )
37. 法拉第电磁感应定律适用于描述导体在磁场中运动时产生的感生电动势与导体形状和位置的关系。( )
38. 楞次定律指出感应电动势的方向与引起磁场变化的电流方向相同。( )
39. 法拉第电磁感应定律指出,感应电动势的大小与导体周围磁场的整体改变有关,与导体的形状和位置无关。( )
40. 互感电动势方向的判断:运用欧姆定律。( )
四、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
41. 简述产生感应电流的条件。
42. 如图所示,当导线AB 沿导轨向右加速运动时,导体AB 中产生的感应电流方向如何?导体CD 中感应电流方向如何? CD 导线在 EF 直线电流磁场中所受磁场力的方向如何?
43. 在一个B 为0.01T 的匀强磁场中,放一个横截面积为0.001 的线圈,其匝数为500匝。在0.1s 内把线圈平面从平行于磁感线的方向转过,变为与磁感线的方向垂直。求线圈中的平均感应电动势。
44. 简述应用楞次定律判断感应电流方向的具体步骤。
五、综合应用题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
45. 某自动化生产线采用直线式感应发电装置为检测电路供电。装置中有一个 匝的线圈,每匝有效导体长度为 ,线圈在磁感应强度为 的匀强磁场中以 的速度垂直切割磁感线运动。发电装置内阻为 ,外接检测负载电阻为 。忽略其他损耗。(1)计算线圈产生的感应电动势、回路中的电流和负载消耗的电功率。(2)若线圈运动速度增大到原来的2倍,判断负载消耗的电功率变为原来的多少倍。(3)若磁场方向垂直纸面向里,线圈中的有效导体向右运动,说明感应电流产生的磁场方向,并分析该装置工作时能量的转化情况。
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