初中物理人教版九年级全册第二十章 电与磁第4节 电动机精品复习练习题

20.4 电动机

培优第一阶——基础过关练

1．在安装直流电动机模型的实验中，为了改变电动机的转动方向，可采取的措施是

A．改变磁场的强弱 B．改变电流的大小

C．只改变电流方向或只改变磁场方向 D．同时改变电流方向和磁场方向

【答案】C

【解析】

【详解】

A、磁场的强弱与电动机的转动方向无关，不符合题意；

B、电流的大小与电动机的转动方向无关，不符合题意；

C、只改变电流方向或只改变磁场方向，电动机转动方向改变，符合题意；

D、同时改变电流方向和磁场方向，电动机转动方向不变，不符合题意．

故选C．

2．在如图所示的几个实验中，下列表述正确的是

A．图（a）研究电磁铁中电流大小与磁性强弱的关系

B．图（b）研究电磁感应现象

C．图（c）研究磁场对电流的作用

D．图（d）研究电流的磁场

【答案】D

【解析】

【详解】

A. a图通电后，两电磁铁串联，所以电流相等，两电磁铁都可以吸引小铁钉，但左边吸引的个数要多，说明通电螺线管的磁极强弱与线圈匝数有关，故A说法错误，不符合题意；B. b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，故B说法错误，不符合题意；C. c图中导体棒在磁场中做切割磁感线运动时，电流表中会产生感应电流，故演示的为电磁感应，故C说法错误，不符合题意；D. 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，说明通电导体中产生了感应电流，即演示了电流的磁效应，故D说法正确，符合题意；故选D.

3．电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动公交车等已广泛应用于现代生活中，它们都是利用电动机来工作的，电动机工作过程中能量转化情况主要是（　　）

A．电能转化成热能 B．电能转化成机械能

C．机械能转化成电能 D．太阳能转化成机械能

【答案】B

【解析】

【详解】

电动机工作过程中，消耗了电能，将其转化为机械能，故只有B正确．

4．如图所示，线圈abcd位于磁场中，K与1接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；当K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，因为电路一定是断路

【答案】A

【解析】

【分析】

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，保持一个不变，改变另一个方向，导体受力方向改变。

【详解】

如图所示，线圈abcd位于磁场中，K与1接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；当K改为与2接通时，磁场方向不变，导体中电流方向相反了，则ab段导线受磁场力相反，方向向下，故A正确。

故选A。

5．安检人员利用手持式金属探测器对旅客进行检查，如图所示．当探测器靠近金属物品时，金属物品中就会产生感应电流，使探测器报警．下列与探测器工作原理最相似的是

A．电铃 B．电磁继电器 C．动圈式扬声器 D．动圈式话筒

【答案】D

【解析】

【详解】

当探测器靠近金属物品时，金属物品中就会产生感应电流，使探测器报警，由此可知探测器的工作原理是电磁感应现象；

A.电铃是利用电流的磁效应工作的，故A错误；

B.电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，故B错误；

C.动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受力的作用而工作的，故C错误；

D.动圈式话筒是利用振动膜片带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生随声音信号变化的感应电流工作的，故D正确．

6．如图所示是电动机的工作原理图，如果实现线圈平稳、连续不停地转动，需要安装一个叫_____的元件，安装上此元件后，若把图中的电源换成小灯泡，快速转动线圈，小灯泡会发光，这是利用了_____原理．

【答案】     换向器     电磁感应

【解析】

【详解】

图中所示的是电动机的模型，电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动或通电导体在磁场中受力，当线圈刚转过平衡位置时，受力方向与转动方向相反，所以不能持续的转动下去，要实现线圈平稳、连续不停地转动，需要安装换向器，有了换向器，当线圈刚转过平衡位置时，改变了线圈中电流方向，使线圈的受方向也发生改变，此时受力方向与转动方向又一致了，故可以让线圈持续转动下去．电源换为小灯泡，快速转动线圈，小灯泡会发光，说明电路中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象．

7．如图所示，导体AB棒放在处于蹄形磁体磁场中的水平金属轨道上。

（1）接通电源，这时会看到导体AB运动起来，这表明_______有力的作用。

（2）保持磁场方向不变，改变导体AB中的电流方向，导体AB的运动方向_______（不变/改变）。

（3）通电后导体AB运动的过程中，是把_______能转化为_______能的过程。

【答案】     磁场对通电导体     改变     电     机械

【解析】

【详解】

(1)[1]由图知道，导体放置在磁场中，根据题意知道当接通电源时，会看到导体AB运动起来，则说明磁场对通电导体有力的作用。

(2)[2]通电导体在磁场中受力的作用；且所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，即只要有一个因素改变，导体的受力方向就会改变；所以，若保持磁场方向不变，改变导体AB中的电流方向，则导体AB的运动方向会改变。

(3)[3][4]通电后导体AB运动的过程，是消耗了电能，得到了导体运动的机械能，所以此过程是把电能转化为机械能。

培优第二阶——拓展培优练

8．关于动圈式扬声器说法中正确的是（       ）

A．动圈式扬声器音圈中有强电流通电时才会发声

B．动圈式扬声器工作时是将机械能转化为电能

C．动圈式扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动

D．动圈式扬声器工作时线圈中通过的电流不一定是交变电流

【答案】C

【解析】

【详解】

A．只要有强弱变化的电流，动圈式扬声器就会发声．故A错误；

B．动圈式扬声器把电能转化为机械能．故B错误；

C．动圈式扬声器是把强弱变化的电流变成声音信号的装备，它利用了磁场对电流有力的作用的原理．故C正确；

D．动圈式扬声器工作时线圈中通过的电流一定是交变电流．故D错误．

9．如图所示是研究通电导体在磁场中的受力情况的实验装置，通电后导体AB向右运动，若要使AB向左运动，下列办法可行的是

A．将滑动变阻器的滑片向左滑动

B．将滑动变阻器的滑片向右滑动

C．改变导体中的电流方向，同时改变磁场方向

D．将磁体的磁极对调

【答案】D

【解析】

【分析】

通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与磁场方向和电流方向两个因素有关．如果只改变一个因素，则导体受力方向改变，如果同时改变两个因素，则导体受力方向不变．

【详解】

A、将滑动变阻器的滑片P向左滑动，变阻器连入电路的电阻变小，根据可知电路中的电流变大，会改变受力大小，但不会改变运动方向，故A不符合题意；

B、将滑动变阻器的滑片P向右滑动，变阻器连入电路的电阻变大，根据可知电路中的电流变小，会改变受力大小，但不会改变运动方向，故B不符合题意；

C、改变导体中的电流方向，同时改变磁场方向，受力方向不变，故C不符合题意；

D、将磁体的磁极对调，磁场方向发生改变，导体中的电流方向不变，受力方向改变，故D符合题意．

故选D．

10．下列实验中，能说明电动机工作原理的是（   ）

A．B．C． D．

【答案】B

【解析】

【详解】

电动机利用磁场对电流的作用力工作．

A图，研究影响电磁铁磁性强弱的因素，不符合题意；

B图，放在磁场中的导体，通过电流时，受到磁场力而运动，电动机就是利用的此原理，故B符合题意；

C图，为奥斯特实验，研究电流的磁效应，故C不符合题意；

D图，导体切割磁感线运动时，产生电流，即电磁感应现象，故D不符合题意；

故选B．

点睛：注意分清楚研究电磁感应和磁场对通电导线作用力的两个实验，两个实验从图看很相似，容易混淆，区分的方法是，有电源的是研究磁场对通电导线作用力的实验，有灵敏电流计的是研究电磁感应的实验．

11．下图中，能说明电动机工作原理的是（　　）

A．B．C． D．

【答案】B

【解析】

【详解】

A．图是电磁继电器，是电磁铁的应用，故A不符合题意；

B．图中，当闭合开关后，磁场中的导体会受力而动，即通电导线在磁场中受到力的作用，电动机就是根据此原理制成的，故B符合题意；

C．图中，当导体做切割磁感线运动时，电流表的指针会发生偏转，即会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理，故C不符合题意；

D．图是用来研究电磁铁磁性强弱因素的实验，故D不符合题意。

故选B。

12．如图1所示，闭合开关，导体ab向左运动，若只改变电流方向，ab向_____（选填“左”或“右”）运动，以此为原理可制成______（选填“电动机”或“发电机”）。如图2，当开关S闭合时，通电螺线管左侧的小磁针静止时S极的指向如图所示，则电源的右端是_______（“＋”“－”）极。

【答案】     右     电动机     +

【解析】

【详解】

[1][2]通电导体在磁场中受力的作用，磁场力的方向与磁场方向和电流方向有关；闭合开关，导体ab向左运动，若只改变电流方向，则导体ab受到磁场力的方向与原来相反，故ab向右运动。应用此原理可制成电动机。

[3]如图小磁极静止时左侧为N极、右侧为S极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以螺线管左端为N极、右端为S极；根据安培定则判断电流从螺线管右端流入，故电源右端是正极；

13．如图所示，用弹簧悬挂着一根水平放置的导线，当电路中开关闭合时弹簧长度_____（填“增加“变小”或“不变”）.

【答案】不变

【解析】

【详解】

弹簧悬挂着一根水平放置的导线ab，由于ab受重力作用将弹簧拉长，当电路中开关S闭合时，左右电磁铁的线圈匝数和电流方向一致，因此ab之间为异名磁极，导线ab中电流方向与磁感线平行，因此在水平方向不受力，竖直方向上受力不变，故弹簧的长度不变．

14．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。甲图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是______，线圈从图示位置再转动______度后线圈将恰好达到平衡位置，并最终停在该位置。

（2） 乙图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了______，该装置能在线圈______(选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”)平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。

(3) ①丙图所示的电动机模型中，调换器件______（填图中的序号）的放置可方便改变电动机的转动方向；

②通电后电动机模型不转动，若是接触不良，可以把铜片(电刷)再弯曲一下，以增加它的______（填物质的物理属性）。

【答案】     电流(或通电线圈)     电流方向不同     90     换向器     刚转过     ①     弹性

【解析】

【详解】

（1）[1]电动机的工作原理是磁场对电流的作用。

[2][3]甲图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是电流的方向不同；线圈从图示位置再转动90度后线圈将恰好达到平衡位置，并最终停在该位置。

（2）[4][5]乙图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，该装置能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。

(3)①[6]丙图所示的电动机模型中，调换器件U型磁铁①的放置可方便改变电动机的转动方向。

②[7]通电后电动机模型不转动，若是接触不良，可以把铜片(电刷)再弯曲一下，以增加它的弹性。