初中物理教科版九年级上册2 磁场对电流的作用课时作业

8.2磁场对电流的作用同步练习教科版初中物理九年级上册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

1. 小明将直流电动机模型接入电路，闭合开关后，发现电动机不工作。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，其原因可能是

A. 直流电动机的铜半环与电刷接触不良
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

2. 安装一台直流电动机模型，接入电源后能正常转动，下列做法不能改变直流电动机转动方向的是

A. 对调电源的正、负极
B. 调节滑动变阻器，改变电流的大小
C. 改变线圈中的电流方向
D. 对调直流电动机磁铁的两极

3. 生活中我们经常利用电动机来为我们的生活服务，电动机的工作原理是

A. 通电导体在磁场中会受到力的作用
B. 电磁感应现象
C. 通电导体周围存在磁场
D. 以上都不对

4. 要想使一台直流电动机的转速增大，下列方法中不可行的是

A. 对调磁极的位置 B. 增大线圈中的电流
C. 增大电动机的供电电压 D. 增强磁场

5. 如图所示，线圈abcd位于磁场中，S与1接通时，ab段导线所受磁场力F的方向向上；当S改为与2接通时，ab段导线受磁场力     

A. 方向向下
B. 方向向上
C. 为零，因为电源反接
D. 为零，因为电路一定是开路
 

6. 在直流电动机中，当线圈转到什么位置时，换向器能自动改变线圈中的电流方向

A. 线圈转到任意位置 B. 线圈平面与磁感线平行
C. 线圈平面与磁感线垂直 D. 线圈平面与磁感线成

7. 一个安装符合要求的直流电动机模型，闭合开关后，电动机不转，若轻轻推一下转子，电动机马上就转动起来，那么原来不转动的原因是

A. 线圈平面与磁感线垂直 B. 线圈平面与磁感线平行
C. 换向器与线圈之间开路 D. 磁体失去磁性

8. 如图所示的实验装置中是电动机工作原理的是

A.  B.
C.  D.

9. 如图所示是研究电磁现象的四个实验装置，相关说法正确的是

A. 如图中是电磁继电器的原理图，电磁继电器被广泛应用于自动控制领域
B. 如图中能证明通电导体周围有磁场，这个现象是法拉第首先发现的
C. 如图中开关闭合，磁场中的导体棒会受力运动，该过程机械能转化为电能
D. 如图中是研究电磁感应现象的实验装置，当导体棒上下运动时电流计指针偏转

10. 如图所示，利用磁场对通电导体有力的作用，制造的电器是

A. 电水壶 B. 电饭煲 C. 电动机 D. 电子钟

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

11. 如图所示，用两根橡皮筋悬挂的均匀金属棒AB水平处于磁场中。当棒中通以由A向B的电流时，金属棒静止，橡皮筋刚好处于松弛状态导线对金属棒的作用力忽略不计，此时金属棒受到的磁场力方向为          。若要使橡皮筋处于拉伸状态，在不人为对棒施力的条件下，请提出一项可行的措施：          。
12. 如图是灵敏电流计内部结构示意图，它的工作原理是通电导体在          中会受到力的作用，使指针发生偏转，此时如果改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向          填“会”或“不会”发生改变。

13. 如图所示，把导线AB放在蹄形磁体的磁场里，接通电源，让电流通过导线AB，发现导线AB会在导轨上向左运动，若把电源的正负极对调后接入电路，则导线AB           填“向左”或“向右”运动；若保持导线AB中的电流方向由A到不变，把磁极对调，则导线AB           填“向左”或“向右”运动；若同时改变磁场方向和电流方向，则导线AB运动方向          填“变化”或“不变”。实验表明：          对          有力的作用，通电导线受力的方向跟          方向和          方向有关。

14. 如图所示，在一绝缘棒下部用导线悬挂金属棒AB，AB置于蹄形磁铁内，当通以图示方向的电流时，磁场对AB棒          填“有”或“无”力的作用。若此时看到AB棒向右侧摆动，仅改变电流方向时可看到AB棒向          填“左”或“右”侧摆动；若仅将磁铁翻转，可看到AB棒向          填“左”或“右”侧摆动。这一现象说明，通电导线受到磁场的作用力的方向与          方向和          方向有关。

三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）

15. 通电导线ab受到的力如图甲所示，请在乙图中画出通电导线ab受到的力的方向。

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. 小明利用下列各图研究电磁的相关知识。

用图甲所示的装置观察“磁场对通电直导线的作用”时，轻质导体棒AB是________填“铁棒”或“铝棒”。

如图乙所示，磁体间磁场的磁感线方向是从磁体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________填“是”或“不是”一对平衡力。

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________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________________________________________________。

将图丙中的电源和开关换成小量程电流表，缓慢转动线圈，发现电流表的指针左右摆动，说明线圈在磁场中转动时产生了________填“直流”或“交流”电。根据此原理可制成________机。

18. 根据如图所示的四幅图，在下面的空格处填入相应的内容。
    
    图甲：四种情况下水都不会流出，说明______。
    图乙：筷子提米实验中是通过______来增大摩擦力。
    图丙：弹簧测力计的示数大于玻璃板的重力，原因是______。
    图丁：利用该图实验原理可以制成______。

五、计算题（本大题共2小题，共16.0分）

19. 为筹备2022年北京冬奥会，2021年2月27日，在北京八达岭滑雪场举行了首届“全国机器人竞技大赛冰雪全明星挑战赛”。某机器人和雪糖的总质量为20kg，一只雪橇与地面的接触面积为，g取。
    为机器人提供动力的电动机工作原理是______；
    机器人静止直立站在水平面上时，其中一只雪橇对地面的压强为多少？
    机器人蓄电池充电功率为500W，充满电需3h，充满电后，其电能的用于机器人克服阻力做功。机器人以的速度在水平面上匀速滑行所受阻力为总重的，求该机器人可匀速滑行多长时间？

20. 电动清扫车以其环保、高效等优点，在创建卫生城市中大显身手。如图为一电动清扫车正在工作时的情景。
    电动清扫车的主要部件是电动机，其工作原理是______ ；清扫过程中，驾驶员相对于清扫车是______ 选填“静止”或“运动”的。
    清扫车停在水平路面上，总质量为800kg，清扫刷与路面不接触，轮胎与路面总接触面积为，车对路面的压强为多少？g取。
    清扫车完成任务后，在平直道路上以的速度匀速直线行驶，经10min到达垃圾处理站，行驶过程中车所受阻力大小恒为400N，则牵引力做的功为多少？
    
    
    
    
    
    
    
    

答案和解析

1.【答案】C
 

【解析】 解：当直流电动机的线圈刚好处于平衡位置时，线圈中无电流，线圈不受磁场力，线圈不转动，只要用手轻轻地拨一下线圈，使线圈转过这个平衡位置，通电线圈在磁场力的作用下就能够转动了。故正确选项为C。
 

2.【答案】B
 

【解析】 解： 电动机的基本原理是通电导体在磁场中受力，而通电导体所受磁场力的方向与磁场的方向和电流的方向有关。选项A中对调电源正、负极，选项C中改变了电流方向，选项D中改变了磁场方向，这三种做法都能改变电流方向。选项B中只改变了电流的大小，因此选项B不能改变直流电动机的转动方向。
 

3.【答案】A
 

【解析】解：
电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力转动；发电机是利用电磁感应现象工作的。故选A。
 

4.【答案】A
 

【解析】解：
对调磁极只会改变线圈受力方向而不会改变线圈受力的大小，故A错误；增大线圈中通过的电流后，线圈受力将增大，线圈转动的速度将变大，故B正确；增大供电电压后也可增大线圈中的电流，从而使电动机转速增大，故C正确；增强磁场可以增大线圈受力的大小，从而使电动机转速增大，故D正确。故选A。
 

5.【答案】A
 

【解析】解：
S与1接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；当S改为与2接通时，磁场方向不变，电流方向反向，则ab段导线受磁场力反向，即方向向下。故选A。
 

6.【答案】C
 

【解析】解：
当线圈平面与磁感线垂直时，换向器自动改变线圈中的电流方向，从而改变通电线圈的受力方向，保证线圈能够连续转动。故选C。
 

7.【答案】A
 

【解析】解：
线圈平面与磁感线垂直时，线圈两边受到的力刚好是一对平衡力，此时线圈处于静止状态，用手轻推一下转子，使线圈偏离平衡位置，线圈因两边的受力不平衡而转动，故A正确；线圈平面与磁感线平行时，线圈两边受力相反，线圈转动，故B不正确；若换向器与线圈之间开路，则用手轻推转子时，线圈中不会有电流，也就不会转动，故C不正确；若磁体失去磁性，则通电线圈不会受到磁场力的作用，不会转动，故D不正确。故选A。
 

8.【答案】B
 

【解析】解：人对着话筒说话的时候，声音具有的能量带动线圈在永久磁体的磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，是发电机的工作原理。故A不符合题意；
B.开关闭合后，处在磁场中的线圈abcd通电而受到力的作用而运动，是电动机的工作原理。故B符合题意；
小磁针发生偏转和大头针被吸引均能说明电流流经导线后会产生磁场，是电磁铁的工作原理。故CD不符合题意。
故选：B。
电动机的工作原理：通电导体在磁场中受力的作用。
本题考查的是电与磁的相关知识，难度中等，属于基础考查。
 

9.【答案】A
 

【解析】解：由图可知：
A、图是电磁继电器的原理图，电磁继电器是一个用电磁铁控制的开关，被广泛应用于自动控制领域，故A正确；
B、将通电导线放在小磁针之上，是用来研究通电导体周围是否存在磁场的实验，即奥斯特的电流磁效应实验，是奥斯特最先发现的，故B错误；
C、让通电导体放在磁场中，它会受到力的作用，这是用来研究磁场对电流的作用或通电导体在磁场中受力的实验，将电能转化为机械能，故C错误；
D、图是研究电磁感应现象的实验装置，当导体棒AB上下运动时时，没有切割磁感线，不会产生感应电流，电流计指针不偏转，故D错误。
故选：A。
四幅图中的实验装置都是体现电与磁的联系的，是电与磁这部分知识中较为相似，同时又不易区分的几个重要实验，包括电磁感应实验、电流的磁效应实验奥斯特实验、安培定则、磁场对电流的作用实验等。
奥斯特实验、电磁感应实验、磁场对电流的作用实验、电磁继电器的应用是电和磁当中最重要的内容，我们在日常的学习中应学会联系记忆，比较学习。
 

10.【答案】C
 

【解析】解：AB、电水壶、电饭煲利用了电流的热效应发热，故AB错误；
C、电动机利用了通电线圈在磁场中受力从而转动，故C正确；
D、电子钟是利用电磁振荡把电能转化为机械能的原理工作的，故D错误。
故选：C。
明确各用电器的工作原理，同时应明确通电导体在磁场中受力的作用后，可以使线圈在磁场中转动。
磁场对通电导体有力的作用，人类根据这一原理制造了电动机，而电动机在生活中应用广泛。
 

11.【答案】竖直向上 

改变电流方向或使磁场反向、减小电流、减弱磁场等

【解析】解析  橡皮筋刚好处于松弛状态，金属棒静止，受力平衡，即受到的磁场力方向与重力方向相反，受到重力的方向竖直向下，所以受到磁场力的方向竖直向上；要使橡皮筋处于拉伸状态，则需要竖直向上的磁场力减小或反向，使磁场力减小的方法有减小电流或减弱磁场，使磁场力反向的方法有改变电流方向或使磁场反向。
 

12.【答案】磁场

会

【解析】解：
灵敏电流计中有电流通过时，指针会发生偏转，从题图中可看出灵敏电流计中含有磁体，所以它是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的；电流在磁场中受力的方向与磁场的方向及电流的方向有关，改变其中一个因素，通电导体的受力方向将会改变。
 

13.【答案】向右

向右

不变

磁场

通电导线

电流 

 磁场

【解析】解：
通电导线在磁场中的受力方向跟电流方向和磁场方向有关，若只改变电流方向，则通电导线受力方向改变；若只改变磁场方向，则通电导线受力方向也改变；若同时改变电流方向和磁场方向，则通电导线受力方向不变。
 

14.【答案】有 

左 

左 

电流 

磁场

【解析】略
 

15.【答案】
 

【解析】由图甲可知，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。
 

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】铝棒  竖直向上  不是  垂直  将线圈两端的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮上半周或下半周  交流发电
 

【解析】解：
因为磁体能够吸引磁性材料，因此通电导体不能为磁性材料，故不能选择铁棒进行实验，则轻质导体棒AB是铝棒。
在题图乙中，通电后cd段导线受磁场力的方向竖直向下，此时ab段导线所受磁场力的方向竖直向上，这两个力不作用在同一条直线上所以这两个力不是一对平衡力。
当通电线圈所在平面与磁感线垂直时，线圈处于平衡位置；为了使线圈能持续转动，正确的刮漆方法是将线圈两端的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮上半周或下半周，按这种方法刮漆，线圈转动的半周中，线圈中没有电流通过，由于惯性线圈能够按原方向持续转动。
电流表的指针左右摆动，说明线圈在磁场中转动时产生了感应电流，而且电流方向随时间发生变化，属于交流电，根据此原理可制成发电机。
 

18.【答案】大气向各个方向都有压强  增大压力  分子间有引力  电动机
 

【解析】解：甲图做覆杯实验时，纸片和水不会掉下来，这说明了大气压强的存在；把杯子转过任意角度水都不会掉下来，这说明大气向各个方向都有压强；
乙图筷子提米，米吸水后发涨发涩，既增大了米对筷子和米对玻璃杯的压力，又增大了接触面的粗糙程度，从而增大了摩擦力；
丙图中，缓慢把玻璃板拉离水面时，弹簧测力计的示数大于玻璃板重力，说明分子间存在引力；
丁图中有电源，这是用来研究磁场对电流的作用，利用该原理制成了电动机。
故答案为：大气向各个方向都有压强；增大压力；分子间有引力；电动机。
覆杯实验可证明大气压的存在，并可以证明大气向各个方向都有压强；
增大摩擦力的方法，增大压力、增大接触面的粗糙程度；
分子间既有相互作用的引力，又有相互作用的斥力；
电磁感应现象装置图没有电池；磁场对电流的作用装置图有电池。
物理学是以观察和实验为主的实验学科，很多的物理知识都来源于实验，在学习中应重视实验的学习，要牢记一些重要实验装置图。
 

19.【答案】通电导体在磁场中受力运动
 

【解析】解：
为机器人提供动力的电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的；
机器人对地面的压力：；则机器人一只脚对地面的压力为：；
一只雪橇与地面的接触面积为，
一只雪橇对地面的压强为：；
机器人蓄电池充电功率为500W，充满电需3h，则储存的电能为：；
由题意知，克服阻力做的功：
；
机器人在水平路面行驶受的阻力：，
由得，机器人行驶的路程：，
由得，机器人最多能滑行的时间：。
答：通电导体在磁场中受力运动；
机器人静止直立站在水平面上时，其中一只雪橇对地面的压强为2500Pa；
该机器人可匀速滑行。
通电导线在磁场中受力运动，即电能转化为机械能，电动机就是利用该原理制成的。
机器人静止在水平地面上时对地面的压力和自身的重力相等，根据求出它对地面的压力；又知道机器人与地面的接触面积即受力面积，根据求出它对地面的压强；
根据求出储存的电能；根据求出克服阻力做的功，根据可知机器人在水平路面行驶受的阻力，根据求出机器人行驶的路程，最后利用求出机器人最多能滑行的时间。
本题以机器人为载体考查了重力和压强大小的计算、功、功率和速度的计算，涉及的知识点较多，但总体难度不大。
 

20.【答案】通电线圈在磁场中受力转动  静止
 

【解析】解：电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的；
清扫过程中，驾驶员相对于清扫车的位置没有发生改变，因此驾驶员相对于清扫车是静止的；
清扫车停在水平路面上，对水平路面的压力：，
车对路面的压强：；
由可得，清扫车10min内通过的路程：，
由于清扫车做匀速直线运动，所以牵引力和阻力是一对平衡力，即，
牵引力做的功：。
答：通电线圈在磁场中受力转动；静止；
车对路面的压强为；
牵引力做的功为。
电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的；判断物体的运动情况关键是判断物体与参照物之间是否发生位置的变化；
清扫车停在水平路面上，水平路面受到的压力等于其重力，根据即可求出，再根据求出车对路面的压强；
先根据速度公式求出清扫车10min通过的路程，然后根据清扫车匀速直线行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力可知牵引力的大小，再根据求出牵引力做的功。
本题综合考查了电动机的原理、运动与静止的相对性、压强和功的计算，涉及知识点较多，但都属于基础知识考查范围，难度不大。