16.3-16.4磁场对电流的作用 电动机及其直流安装（分层练习）（原卷版）-2023-2024学年九年级物理下册同步课堂（苏科版）

16.3-16.4磁场对电流的作用电动机及其直流安装（分层练习）一、单选题1．关于电动机，下列说法错误的是（

）A．电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的B．电动机工作时将电能转化为机械能C．电动机就是根据电流磁效应制成的D．电动机工作时，电流做功要消耗电能2．如图所示的四个实验中，能够说明电动机工作原理的是（）A． B．C． D．3．电与磁之间存在着密切的联系，下列说法正确的是（）A．通电螺线管附近某点的磁场方向跟放在该点的小磁针静止时S极的指向一致B．直流电动机线圈的转动方向只与通过线圈中电流的方向有关C．动圈式话筒是利用磁场对电流的作用原理制成的D．只改变某通电螺线管中电流的方向，就能改变该通电螺线管的N、S极4．下列装置利用如图所示原理的是（）A．电铃 B．扬声器C．动圈式话筒 D．电磁起重机5．安装直流电动机模型时，要改变直流电动机的转动方向，可以（）A．改变电流大小B．将磁体的N、S极对调C．改变磁性强弱D．将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调6．如图所示，扬声器是把电信号转化为声信号的装置，工作时线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流。下列说法中错误的是（

）A．扬声器工作过程利用的是电磁感应原理B．锥形纸盆振动越快，产生的声音音调越高C．锥形纸盆振幅越大，产生的声音响度越大D．线圈中通入的是方向变化的电流，所以锥形纸盆来回振动，产生声音7．如图为直流电动机的工作原理图，分析正确的是A．改变磁场方向可以改变线圈转动的方向B．电动机通电后不转，一定是电路断路C．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能D．线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的8．小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关并调节滑动变阻器，电动机正常转动，若要改变电动机转动方向，下列做法中无效的是（）A．只对调电源的正、负极B．只对调磁体的N、S极C．同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极D．导线①改接G、F点，导线②改接C、E点9．如图所示，导体棒AB、CD水平放置在蹄形磁体的磁场中，都垂直于所在位置的磁感线，两个蹄形磁体的N极和S极标识都没有了。拉动AB向左移动时，发现CD向右移动，下列判断正确的是（）A．若拉动AB向右移动，则CD向右移动B．若拉动AB向右移动，则CD向左移动C．调换右边磁体上下磁极，拉动AB向左移动，则CD向右移动D．调换右边磁体上下磁极，拉动AB向右移动，则CD向左移动10．如图甲，磁场对导体的力F竖直向下，用Fab、Fcd、Fa′b′和Fc′d′分别表示乙、丙中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a′b′、c′d′的力，则（）A．Fab竖直向下，Fcd竖直向下 B．Fab竖直向上，Fcd竖直向下C．Fa′b′竖直向上，Fc′d′竖直向下 D．Fa′b′竖直向下，Fc′d′竖直向上二、填空题11．通电导体的在磁场中的受力方向与方向和方向有关，有规律地改变线圈中电流方向，使直流电动机不停转动的装置叫做．12．如图是人们所喜爱的电动自行车，它具有轻便、节能、环保等特点。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，但不会行驶。这时车钥匙其实就是一个；给电动车充电时，电瓶相当于（选填“电源”或“用电器”）；正常行驶时，电动车将能转化为机械能。13．电动机在现代生产、生活中有广泛的应用。（1）如图所示是电动机原理图，将通电线圈abcd置于磁场中，线圈的ab、cd边受到，使线圈转动起来；（2）某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的，遇到障碍时，只要按下倒车开关就能改变线圈中来实现倒车。14．四旋翼无人机，它依靠电池为电动机供电，带动机翼旋转实现升空。小明操纵遥控器，使无人机从地面先加速上升，然后减速上升，最后悬停在某一高度进行摄影。则无人机在加速上升过程中，电动机将能转化为能。15．在“通电导线在磁场中受到力”的实验中，如图，当闭合开关，有电流通过导体AB时，导体AB将会；如果改变电流方向，同时对调两个磁极，则通电导线受力方向（填“会”或“不会”）改变，假如把导体AB换成线框，通电时线框将会转动起来，这是的工作原理。16．如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，钥匙相当于电路中的。通电后，电磁铁的上端为（选填“N”或“S”）极，电动机工作的原理是。

三、作图题17．轻质通电导线中的电流方向向右时，它在磁场中的受力情况如图甲所示。若只将导线中电流方向变成向左，请在图乙中画出通电导线在磁场中的受力F。18．当开关闭合后，ab段所受到的磁场力的方向如图所示。现要让图中ab段所受到的磁场力的方向与图相反，请在图中正确标出磁极的极性以及电源的正负极；

19．如图所示，表示电流垂直纸面向外的通电导线，表示电流垂直纸面向里的通电导线。根据图甲中通电导体的受力情况，画出乙、丙、丁中通电导体受力的方向。四、实验题20．在研究“磁场对通电导体的作用”实验中：

（1）利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在a、b之间接入（选填“灵敏电流计”或“电源”）；（2）在乙图中，通电后cd段导线受磁场力F1的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力F2的方向是竖直向（选填“上”或“下”）；（3）要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装换向器，自动改变线圈中的方向。21．如图所示的是“通电导体在磁场中受力”的实验示意图。小明同学在实际探究时，记录了实验情况，如表所示。

实验序号磁场方向ab中电流的方向ab运动的方向1向下无电流静止不动2向下由a向b向左运动3向上由a向b向右运动4向下由b向a向右运动（1）由实验2、3可得，通电导体在磁场中受力的方向与有关；由实验可得，通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关。（2）小明通过观察通电导体的运动方向来判断通电导体在磁场中受力的方向，用到的科学方法是。（3）小明猜想磁场对通电导体作用力的大小可能与导体中电流的大小有关。要想探究这个猜想正确与否，小明还需添加的一个器材是。22．如图所示，使线圈位于两磁极间，请你看图回答下列问题：

①通电后，图1中ab段导线的电流方向是（选择“由a到b”、“由b到a”）；②图1中ab段导线受磁场力的方向向上，用箭头标示出图3中ab段导线所受磁场力的方向；线圈转过图2所示位置，用（填写一种器材名称）可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈，这是因为导体在磁场中运动的方向与方向有关；③若把图1中的电源换为电阻，快速转动线圈，电阻发热，此过程机械能先转化为能再转化为能。23．小明用自己安装好的直流电动机模型（如图甲）来研究电动机的工作过程；（1）电动机的工作原理是磁场对有力的作用；图乙是直流电动机工作原理图，其中C、D叫作，线圈左右两边框的受力方向相反，其原因是方向相反；（2）小明将直流电动机模型接入电路，各部分连接完好，闭合开关后电动机却不能转动；他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动；刚开始不转的原因可能是；（填序号）A．蹄形磁铁磁性太弱B．电源电压太低C．线圈刚好处于平衡位置D．线圈中的电流太小

（3）小明按图丙电路将电动机模型连入电路，闭合开关，电动机正常转动，小明记下了电流表和电压表的示数；实验过程中，由于弧形铁片螺丝松动，电动机线圈被弧形铁片卡住了，小明惊奇地发现，电动机线圈被卡住后，电流表和电压表的示数都发生了变化，小明赶紧记下了两表的示数（如下表所示）并断开了开关；电动机状态电压U/V电流I/A正常转动2.20.18被卡住不转2.00.33为什么电动机线圈被卡住后电流会变大呢？小明经过反复思考，终于明白了其中的道理，原来线圈不转时只有线圈电阻阻碍电流，线圈电阻比较小，因此电流较大；当通电线圈在磁场中转动时，线圈同时也会在磁场中做运动，产生感应电流，根据实验数据可以判断，感应电流的方向应该与原来线圈中的电流方向；在实际生活中，如果电动机转轴被卡住而不转动时，电能将全部转化为能，很容易烧坏电动机线圈。一、单选题1．如图所示，放在磁场中的闭合矩形线圈abcd在外力的作用下，使线圈自图示位置（即线圈平面平行磁感线位置）开始绕OO'逆时针匀速转动，在图示位置电流沿着abcd流过线圈，下列说法正确的是（）

A．该装置的工作原理是磁场对通电导体有力的作用B．线圈由图示位置转过180°时，电流还沿着abcd流过线圈C．线圈在转动的过程中，将机械能主要转化为电能D．线圈在转动的过程中，其一定不受磁场力的作用2．如图1，⊗表示导线中的电流方向垂直于纸面向里，F是磁场对通电导线的作用力。用Fab、Fcd、Fa'b'、Fc'd'分别表示图2、3中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a'b'、c'd'的作用力，则（）A．Fab竖直向上，Fcd竖直向下 B．Fab竖直向下，Fcd竖直向上C．Fa'b'竖直向上，Fc'd'竖直向下 D．Fa'b'竖直向下，Fc'd'竖直向下3．下图中标出了磁感应强度B、电流I和其所受磁场力F的方向，正确的是（）A．

B．

C．

D．

4．如图为一阴极射线管接通电源后，K极射出电子流，水平流向A，若在其上方附近有一水平放置的直导线，导线中的电流从左向右，则电子流将（）A．向上偏转 B．向下偏转 C．向纸外偏转 D．向纸内偏转5．如图1所示，把线框放在强磁场里，接通电源，让电流通过，发现通电线圈在磁场中扭转起来。为了让通电线圈能够在磁场中持续转动，下列做法中正确的是A．换用更强的磁体B．换用更粗的漆包线来绕制线圈C．如图2所示，用小刀刮两端引线的漆皮，左端全部刮掉，右端只刮半周D．如图2所示，用小刀将两端引线的漆皮全部刮掉6．如图所示是实验室中电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转．线圈中的电流越大，指针偏转角度越大．则下列说法正确的是（

）A．该装置利用了电流的热效应原理B．线圈中有电流通过时，把电能全部转化为内能C．改变线圈中的电流方向，其转动方向不会改变D．线圈中的电流越大，其所受的磁场力越大二、填空题7．磁场是有强弱的，用磁场强度来表示，符号是B，磁场强度的单位是特斯拉，符号是T。实验表明在磁场中，当通电导体与磁场方向垂直时（如图），电流所受的作用力F大小等于磁场强度B，电流I和导线长度L三者的乘积，即F=BIL。在磁场强度为0.5T的磁场中，有一条与磁场方向垂直的通电导线，通过它的电流为5A，导线上长为0.4m的一段受到的磁场作用力F=N。

8．如图所示，晓佳将一简易电动机接入电路中，闭合开关，小灯泡发光但电动机线圈不转动，通过检查，排除线圈被卡不转动的可能，于是晓佳判断可能是电动机线圈短路而不转动，晓佳的同学小华却认为：不一定是线圈短路才不转动，也可能是线圈所受磁场力太小。为帮晓佳找出电动机不转动的原因，他们可利用如图所示的电路图和多节新电池、磁性强弱不同的多块磁铁进行实验。他们进行的操作是，若，说明线圈不转动的原因是所受磁场力太小。

9．用导线制作了一个金属线圈，其下方有一方向垂直纸面向里的强磁场区域（用“×”表示磁感线），如图所示当线圈从高处自由落下进入磁场，但上端还未进入磁场时，发现线圈左右方向向内收缩，请你分析并推测此现象产生的原因：；若将磁场方向改为垂直纸面向外，重复上述操作，线圈左右方向将（选填“收缩”或“膨胀”）。

10．用电动机竖直提升重物。

（1）图1中重物上升过程经过M、N、O、P点，其速度在MN段不断增大，在NO段不变，在OP段不断减小，忽略空气阻力，则重物在()A．MN段动能不变

B．MN段机械能不变C．NO段机械能增大

D．OP段重力势能减小（2）图1中ab边所受磁场的作用力为F。把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，线圈abcd转至图2所示位置，则()A．图1中流过ab边的电流方向是从b到aB．图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相同C．图2中ab边受到磁场作用力的方向与F的相反D．图2中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反三、实验题11．利用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”。（1）应在M、N之间接入（选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”），装置中的导体棒应选用轻质的（选填“铁棒”或“铝棒”）；（2）在正确完成（1）的操作后，闭合开关，发现导体棒AB在磁场力作用下向左运动，若要使导体棒AB在磁场力作用下向右运动，你采取的方法是或；（3）如图乙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的。通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，则ab段导线所受磁场力的方向是，这两个力（选填“是”或“不是”）一对平衡力，理由是；（4）小明自制了一个电动机，将线圈漆包线两端的漆全部刮去后，用导电支架托住，放入磁场中（如图丙所示）。闭合开关，发现线圈不能持续转动，只能在平衡位置附近摆动。线圈处于平衡位置时，线圈平面与磁感线（选填“平行”或“垂直”）；为了使线圈能持续转动，正确的刮漆方法应该是。12．归纳式和演绎式探究通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与电流方向和磁场方向有关.在磁场中受力的大小与什么因素有关？小宇和同学们做了实验，数据记录如下表：磁体电流长度力甲0.11.01.0甲0.30.51.5甲0.12.0