初中物理苏科版九年级全册磁场对电流的作用 电动机课堂检测

16.3磁场对电流的作用电动机同步练习苏科版初中物理九年级下册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

1. 闭合图中的开关，通电导体PQ从静止向右运动。小明断开开关进行操作，最后再闭合开关，发现PQ向左运动。小明的操作可能是

A. 仅把PQ前后互换 B. 仅把磁体左右互换
C. 仅把开关的接线反接 D. 仅把电源两极的接线反接

2. 如图所示，把线圈放在磁场里，接通电源，让电流通过，发现线圈发生扭转。对此，下列说法不正确的是

A. 通电导体在磁场中受到力的作用
B. 通电导体在磁场中的受力方向与电流方向无关
C. 电能能够转化为机械能
D. 磁场与通电导体中电流产生的磁场发生相互作用
 

3. 如图所示，研究磁场对通电导线作用的实验装置，当闭合开关，电流由a至b通过导线ab时，导线ab向左运动，下列说法正确的是

A. 只改变电流方向时，导线ab向右运动，机械能转化为电能
B. 只改变磁场方向时，导线ab向左运动，电能转化为机械能
C. 电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab向左运动，电能转化为机械能
D. 电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab向右运动，机械能转化为电能

4. 在一次物理探究活动中，小明把一个正在发光的白炽灯放到U形磁铁中间，如图所示，他惊讶地发现灯丝在晃动，关于这种现象，下列说法正确的是

A. 灯丝晃动是一种电磁感应现象
B. 灯丝晃动是内能转化成了机械能
C. 灯丝晃动是灯丝受到磁铁的吸引作用
D. 灯丝晃动是由于磁场对通电灯丝产生力的作用
 

5. 我国的新型航母将采用自行研制的电磁弹射器，小明猜想它的工作原理如图所示，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通过强电流时，即可受到强大的推力，小明的猜想与下列实验原理相同的是

A.  B.
C.  D.

6. 如图为公交车自动爆破器，危急时刻下，司机只需按下开关，自动爆破器即可自动完成破窗。自动爆破器就相当于一个电控安全锤，它是利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的，下列与自动爆破器工作原理相同的是

A. 动圈式话筒
B. 电铃
C. 电钻
D. 电磁起重机

7. 通电线圈在磁场中会转动，但摆动几下后停在某一位置，这个位置是

A. 不受力的位置
B. 受平衡力的位置
C. 电路中无电流的位置
D. 线圈所在平面与磁感线平行的位置

8. 通电导体在磁场中受到力的作用。某段导体通以图甲所示方向的电流时，该导体受力的方向为垂直纸面向里；电荷的定向移动形成电流，运动的电荷在磁场中也受到力的作用，如果电子沿图乙中虚线方向快速进入磁场，则它在磁场中受力的方向为

A. 垂直纸面向里 B. 垂直纸面向外
C. 沿纸面竖直向上 D. 沿纸面竖直向下

9. 用如图所示的实验装置进行实验，下列说法正确的是

A. 该实验装置是用来研究电磁感应现象的
B. 该装置与动圈式话筒原理相同
C. 闭合开关，金属棒ab运动，此过程是把机械能转化为电能
D. 将磁铁N、S极对调，同时改变金属棒ab中电流方向，导体棒运动方向不变

10. 如图所示，下列文字描述与图片相符的是

A. 甲图是发电机的工作原理图，它用到了电磁感应的原理
B. 乙图是条形磁体两极间磁感线的画法
C. 丙图可用来演示电流的磁效应，根据该原理制成了动圈式话筒
D. 丁图可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

11. 如图所示为电动机和发电机模型，其中图_________选填“甲”或“乙”为电动机模型，其工作原理是______________________；电动机工作时，能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠_________实现的．

12. 如图所示的实验中，演示磁场对通电导体有力的作用的是

13. 如图甲所示，当开关S接______ 选填“a”或“b”点时，螺线管的A端是N极；如乙所示，当闭合开关后，观察到金属棒ab在导轨上向左运动，如果想让金属棒ab在导轨上向右运动，可采取的办法是______。

14. 小华同学课余时间喜欢自己动手组装模型。有一次，他组装了一辆太阳能模型小车，闭合开关后，发现小车是倒着行驶，经检查后，发现是电源正负极的连接与说明书上的设计图不符，调换电源正负极后，发现小车能正向行驶了，这说明电动机的转动方向与电流的          选填“大小”或“方向”有关。

三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）

15. 如图所示，线圈abcd位于磁场中，通电后ab段导线受磁场力F的方向向上。请在图中画出通电后cd段导线受到的磁场力的示意图。
    
    
     

16. 如图所示，通电导线中电流的方向向右，磁场对通电导线力的方向如图A所示．改变实验条件，在图B中画出磁场对通电导线的作用图的示意图．

四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

17. 王芳同学在探究磁场对通电导线的作用时，设计了如图所示的实验装置，她经历的探究过程如下：
    当闭合开关后，观察到导体ab向左运动，这表明______。
    当只把电源的正、负极对调后，闭合开关，观察到的现象是导体ab向右运动，这表明通电导体ab受到磁场力的方向与______有关。
    当只把磁铁的N、S极对调后，她得到的结论是通电导体ab受到磁场力的方向与磁场的方向有关。则她闭合开关后，观察到的现象是______。
    当把电源的正、负极和磁铁的N、S极同时对调后，闭合开关，观察到的现象是______，这表明______。

18. 如图所示，观察磁场对通电直导线的作用。直导线铝棒位于马蹄形磁铁所产生的磁场中，通过图示方向的电流时，观察到悬挂铝棒的导线向左偏转一定的角度。
    仅改变电流方向，直导线向______选填“左”或“右”运动。
    仅翻转磁体以改变______，直导线向______选填“左”或“右”运动
    实验表明，磁场对通电导线作用力的方向与______方向和______方向有关
    利用磁场对通电导线有力作用的性质，制造的家用电器有______，其作用是将电能转化为______。

五、计算题（本大题共2小题，共16.0分）

19. 小明自制了一个如图1所示的用开关控制螺线管南北极的装置，当开关S接______填“a”或“b”点时，螺线管的A端是N极；如图2所示，当闭合开关后，可以观察到磁场中的金属棒ab在导轨上运动，这说明磁场对通电导体______。

20. 如图甲所示，圆形塑料槽内装有导电液体放在蹄形磁铁两极之间，沿槽边缘放一个圆形电极A，在圆形塑料槽的中心放一个圆柱形电极将A、B电极接入如图乙所示的C、D两极，闭合开关，圆形塑料槽内的导电液体将会旋转起来。电源电压，电源内阻，定值电阻，塑料槽中两电极间液体等效电阻为，电压表的示数恒定为，则：
    导电液体旋转的物理原理是什么？
    电路中电流多大？
    推动导电液体的功率为多少？

六、综合题（本大题共1小题，共10.0分）

21. 如图所示，使线圈位于两磁极间，请你看图回答下列问题：
    
    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”。
    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______ 的办法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈。
    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。
    

答案和解析

1.【答案】D
 

【解析】解：A、仅把PQ前后互换，磁场方向和电流方向都不变，所以导体受力方向不变。再闭合开关，PQ仍然向右运动。故A不符合题意；
B、仅把磁体左右互换，磁场方向和电流方向都不变，所以导体受力方向不变。再闭合开关，PQ仍然向右运动。故B不符合题意；
C、仅把开关的接线反接，磁场方向和电流方向都不变，所以导体受力方向不变。再闭合开关，PQ仍然向右运动。故C不符合题意；
D、仅把电源两极的接线反接，磁场方向不变，电流方向改变，所以导体受力方向改变。再闭合开关，PQ会向左运动。故D符合题意。
故选：D。
通电导体在磁场中受力方向跟电流方向和磁场方向有关。在磁场方向不变时，电流方向相反，通电导体的受力方向相反；电流方向一定时，对调磁极，通电导体的受力方向相反。
掌握通电导体受力方向的影响因素，利用控制变量法判断通电导体的运动方向。
 

2.【答案】B
 

【解析】解：
A、把线圈放在磁场里，接通电源，让电流通过，发现线圈发生扭转，这说明通电导体在磁场中受力而运动，故A正确；
B、通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关，若只改变电流的方向，导体运动的方向发生改变，故B错误；
C、此过程中，电能转化为导体的机械能，故C正确；
D、通电导体的周围存在着磁场，把通电导体放入磁场中，磁场与电流产生的磁场相互作用，故D正确。
故选：B。
通电导体在磁场中受力而运动；力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。
此题考查了电流的磁场和磁场的相互作用，要认真分析。
 

3.【答案】C
 

【解析】解：
A、磁场方向不变，只改变电流方向时，导线ab的运动方向改变，则导线ab向右运动，电能转化为机械能，说法错误。
B、电流方向不变，只改变磁场方向时，导线ab的运动方向改变，则导线ab向右运动，电能转化为机械能，说法错误。
CD、电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab的运动方向不变，即导线ab向左运动，电能转化为机械能，C项说法正确，D项错误。
故选：C。
通电导体在磁场中受力方向跟电流方向和磁场方向有关。在磁场方向不变时，电流方向相反，通电导体的受力方向相反；电流方向一定时，对调磁极，通电导体的受力方向相反；同时改变电流方向和磁极，导体运动方向不变。
掌握通电导体在磁场中受力运动方向跟电流方向和磁场方向有关。
 

4.【答案】D
 

【解析】解：有电流通过的灯丝置于磁场中晃动，体现了通电导体在磁场中受到力的作用。在这个过程中，是电能转化为机械能。
故选：D。
灯丝在磁场中晃动，说明其受到了力的作用，由此联系磁场对通电导体产生了力的作用。
通过灯丝的晃动，联系到受力，进而与通电导体在磁场中受力而运动联系起来是解决此题的思路。
 

5.【答案】C
 

【解析】解：由题意知道，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，所以，小明的猜想，电磁弹射器的工作原理是磁场对通电导线的力的作用而运动。
A.图中的实验说明条形磁铁对小磁针有力的作用，故A不符合题意；
B.由图知道，这是研究电磁铁磁性强弱的影响因素，利用的是电流的磁效应，故B不符合题意；
C.图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射器的工作原理相同，故C符合题意；
D.图中没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电流，这是电磁感应现象，故D不符合题意。
故选：C。
根据通电导体在磁场中受到磁场力的作用而运动分析解答。
对于电磁学中的电流磁效应、磁场对通电导体有力的作用、电磁感应实验区分要注意条件。
 

6.【答案】C
 

【解析】解：司机按下开关，自动爆破器的线圈在磁场中产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的，所以该自动爆破器的工作原理是磁场对通电导线的作用；
A、动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象，故A不符合题意；
B、电铃中含有电磁铁，利用的是电流的磁效应，故B不符合题意；
C、电钻的核心部件是一个电动机，它的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，与自动爆破器工作原理相同，故C符合题意；
D、电磁起重机通电后具有磁性，利用的是电流的磁效应，故D不符合题意。
故选：C。
司机按下开关，自动爆破器的线圈在磁场中产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的，则该自动爆破器的工作原理是磁场对通电导线的作用，据此结合选项和相关的电磁学知识做出判断。
此题考查了电磁学知识的综合应用，解答该题的关键是分析得出自动爆破器的工作原理。
 

7.【答案】B
 

【解析】解：对于通电线圈，在磁场中会受到力的作用，且两受力边所受力的方向相反，所以当线圈转过平衡位置，即线圈所在平面与磁感线垂直的位置时，线圈在磁场中所受的力会将线圈往回拉，所以使得线圈最终静止在线圈所在平面与磁感线垂直的位置。选B。
 

8.【答案】B
 

【解析】解：
由题知，导体通以图甲所示方向的电流时，该导体受力的方向为垂直纸面向里；
因电子带负电，则电子定向移动的方向和电流的方向相反；电子沿图乙中虚线方向快速进入磁场，磁场方向不变，电流方向与原来相反，则磁场力的方向也与原来相反，即在磁场中受力的方向为垂直纸面向外。
故选：B。
电流在磁场中会受到力的作用，因此通电导体会在磁场中发生运动；导体运动方向与电流的方向和磁场的方向有关。
本题考查磁场对电流作用力的方向，应明确电流的方向与磁场的方向共同决定了通电导体的受力方向。
 

9.【答案】D
 

【解析】解：
A.该实验装置是用来研究通电导体在磁场中受力的作用的，故A错误；
B.动圈式话筒的原理是电磁感应，与发电机的工作原理相同，而本实验原理是通电导体在磁场中受力的作用，反映了电动机的工作原理，故B错误；
C.闭合开关，金属棒ab运动，此过程是把电能转化为机械能，故C错误；
D.探究通电导体在磁场中受力的作用实验时，只改变磁场方向或只改变电流方向，导体受力运动的方向会改变。但将磁铁N、S极对调，同时改变金属棒ab中电流方向，导体棒运动方向不变，故D正确。
故选：D。
通电导体在磁场中受力运动；通电导体的受力方向与磁场方向和电流的方向有关。
本题考查了电与磁的探究实验，明确通电导体在磁场中受力运动是解题的关键。
 

10.【答案】D
 

【解析】解：
A、甲图中开关闭合后，导体棒内通以电流，则导体在磁场力的作用下发生运动，故演示的为磁场对电流的作用，利用该原理制成了电动机，故A错误；
B、磁体外部的磁感线是从N极出来，回到S极的，故B错误；
C、放在小磁针上方的导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围产生了磁场，即演示了电流的磁效应，动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象，故C错误；
D、图中两电磁铁串联，通过的电流相等，但两电磁铁线圈的匝数不同，可用来演示电磁铁的磁性强弱与线圈匝数多少的关系，滑动变阻器可以改变通过电磁铁的电流，可以探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系，故D正确。
故选：D。
题目给出了四个有关电和磁的实验，首先要弄清各实验所揭示的原理，再结合题设要求来进行选择。
物理为实验学科，很多知识来自于实验，故应注意对实验学习的重视，掌握好实验的原理及现象。
 

11.【答案】甲；通电导体在磁场中受力而运动；换向器。
 

【解析】

【分析】

首先分析电路中是否有电源，有电源是电动机的原理没有电源是发电机的原理。电动机工作原理的英文通电导体在磁场中受力而运动电动机工作时，能够使线圈平稳，连续不停地转动下去是靠换向器实现的，改变导体中电流方向。

此题考查了电动机原理图，属于基础知识，难度不大。

【解答】

电动机和发电机模型，其中图甲为电动机模型，工作其原理的英文通电导体在磁场中受力而运动；

电动机工作时，能够使线圈平稳，不停连续地转动下去的英文靠换向器实现的。

故答案为：甲；通电导体在磁场中受力而运动；换向器。

12.【答案】A
 

【解析】

【分析】
由实验的装置及现象可知实验的原理和目的，则可判断哪一个符合要求。
演示电与磁的关系的实验较多，如电流的磁效应实验、电磁铁、电磁感应及通电导体在磁场中受力的作用等，都应做到熟练应用。
【解答】
A.当闭合开关后，放在磁场中的导体AB中有电流通过，且导体会动起来，说明磁场对通电导体有力的作用，故A符合题意。
B.该实验装置中没有电源，当放在磁场中的导体AB在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏检流计的指针就会偏转，即产生了感应电流，这是电磁感应现象，故B不符合题意。
C.当导体中有电流通过时，放在导体下方的小磁针发生了偏转，说明通电导线周围存在磁场，故C不符合题意；
D.电扇的内部有磁铁和线圈，当电扇的插头处接一只小灯泡，线圈转动时，做了切割磁感线的运动，故能产生电流，使灯泡发光，故D不符合题意。
故选A。  

13.【答案】b  可以改变电流方向或磁场方向
 

【解析】解：根据题目要求，要使得螺线管的A端为N极，利用安培定则可以确定螺线管上的电流从右侧流入左侧流出，所以开关S接b点；
在图乙的实验中，当闭合开关后，可以观察到磁场中的金属棒ab在导轨上运动，这说明通电导体在磁场中受到力的作用；当闭合开关后，观察到金属棒ab在导轨上向左运动，如果想让金属棒ab在导轨上向右运动，可采取的办法是可以改变电流方向或磁场方向。
故答案为：b；可以改变电流方向或磁场方向。
利用安培定则确定电流的方向，从而确定开关的位置；
通电导体在磁场中受到力的作用，导体受力方向与电流方向和磁场方向有关。
此题主要考查的是学生对磁场对电流的作用、电磁继电器的工作原理的理解和掌握，基础性题目。
 

14.【答案】方向
 

【解析】解：在磁场方向一定时，通电导体在磁场中受力运动的方向跟电流方向有关，改变电源正负极，电流方向改变，通电导体受力方向改变、运动方向改变，所以小车能正向行驶。
 

15.【答案】解：如图所示，线圈abcd位于磁场中，ab段导线受磁场力F的方向向上；cd中的电流与ab中的电流方向相反，则cd受力的方向是竖直向下，如图所示：

 

【解析】通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关，保持一个方向不变，改变另一个方向，导体受力的方向改变；若2个的方向都改变，则导体受力的方向不变。
此题主要考查学生对于通电导体在磁场中受力实验的理解和掌握，必须记住通电导体受力方向与电流方向和磁场方向有关。
 

16.【答案】．
 

【解析】

【分析】
本题由已知的A图中关系明确磁场的方向，B图利用受力方向与磁场方向和电流方向的关系确定。
利用受力方向与磁场方向和电流方向的关系确定：一个方向变化，受力方向变化，两个方向同时变化，受力方向不变。
【解答】
由图A可知，此时磁场对通电导线作用力的方向向右，改变实验条件，磁场的方向改变，电流的方向也改变了，所以所受力的方向不改变，还是向右，如下图：
。  

17.【答案】磁场对通电导体有力的作用  电流方向  导体ab向右运动  导体ab向左运动  如果同时改变磁场方向和电流方向，则导体受力方向不变
 

【解析】解：接通电源，这时会看到导体ab向左运动，即说明ab受到向左的力的作用，即说明磁场对通电导体有力的作用；
导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关；仅将电源的正、负极对调，导体ab向右运动，说明导体ab在磁场中的受力方向与电流的方向有关；
仅将图中磁铁的N、S极对调，闭合开关，通过导体ab的电流方向不变，受力方向不变，所以观察到导体ab向右运动；
如果同时改变磁场方向和电流方向，通电导体在磁场中受力方向不变，通电导体ab向左运动。
故答案为：磁场对通电导体有力的作用；电流方向；导体ab向右运动；导体ab向左运动；如果同时改变磁场方向和电流方向，则导体受力方向不变。
通电导线在磁场中受力的作用；
改变电流的方向或磁场的方向都可以改变导体的受力方向，从而使其运动方向不同，若电流的方向和磁场的方向都同时改变，不可以改变导体的受力方向。
此题主要考查了探究通电导体在磁场中的受力情况以及影响受力方向的因素，难度不大。
 

18.【答案】右  磁场方向  右  电流  磁场  电风扇、电冰箱、吹风机  机械能
 

【解析】解：通过图示方向的电流时，观察到悬挂铝棒的导线向左偏转一定的角度；改变电流的方向，磁场方向不变，则导体运动方向改变，会向右运动；
仅翻转磁体，改变了磁场的方向，电流方向不变，则导体运动方向改变，会向右运动；
通过实验表明，通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关；
利用磁场对通电导线有力作用的性质，制成了电动机，电风扇、电冰箱、吹风机中都有电动机，其工作时，将电能主要转化为机械能。
故答案为：右；磁场方向；右；电流；磁场；电风扇、电冰箱、吹风机；机械能。
通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关；
电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动。
本题主要考查了学生对电动机的原理、能量转化情况的了解和掌握，基础性题目。
 

19.【答案】b；有力的作用
 

【解析】解：根据题目要求，利用安培定则可以确定螺线管上的电流从上向下，所以开关S接b点时，电磁铁的A端是N极；
在图2的实验中，当闭合开关后，可以观察到磁场中的金属棒ab在导轨上运动，这说明通电导体在磁场中受到力的作用；
故答案为：b；有力的作用。
利用安培定则确定电流的方向，从而确定开关的位置；
通电导体在磁场中受到力的作用。
此题主要考查的是学生对磁场对电流的作用、电磁继电器的工作原理的理解和掌握，基础性题目。
 

20.【答案】解：
由题意和图示可知，导电液体旋转的物理原理是：通电导体在磁场中受到力的作用；
由题知，电源电压，电源内阻，电压表的示数恒定为电压表测和导电液体的总电压，
则电源内阻两端的电压：；
串联电路中电流处处相等，
则电路中的电流：；
两端的电压：；
CD间的电压：，
电流通过导电液体的电功率：；
电流通过导电液体的发热功率：；
推动导电液体的功率：。
答：通电导体在磁场中受到力的作用；
电路中电流为；
推动导电液体的功率为。
 

【解析】通电导体在磁场中受到力的作用；
电路中电流：；
根据算出电流通过导电液体的电功率；根据算出发热功率，根据算出机械功率。
该题考查了电功率的计算和欧姆定律的应用，是一道容易出错的题目，注意导电液体不是纯电阻。
 

21.【答案】由a到b  改变电流方向  电  内
 

【解析】解：由于电流从电源的正极出发，故此时图1中ab的电流方向是由a到b；
在图3中，由于电流的方向和磁场的方向均没有改变，故此时线圈所受力的方向仍不变，即力的方向仍是向上的，如图：

据图2能看出，再向下转动，磁场力会阻碍线圈运动，故此时必须改变线圈中的受力方向，所以可以通过改变线圈中的电流方向使得线圈持续顺时针转动；
若把图1中的电源换为电阻，快速转动线圈，此时相当于一个发电机，即能产生电能，故是将机械能转化为电能的过程；同时电阻发热，这是电流的热效应，该过程是将电能转化为内能的过程。
故答案为：由a到b；如图；改变电流方向； 电；内。
电动机的原理是：通电导线在磁场中受力的作用，其所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，即只要改变一个量，其所受力的方向就会改变一次；
在电磁感应现象中，机械能转化为电能；电流通过导体时会产生热量。
该题考查了通电导线在磁场中受力方向的影响因素和发电机产生电能、消耗电能的能量转化，是一道综合题，故同学们应细心解决。