16.3磁场对电流的作用电动机 ---2024-2025学年苏科版物理九年级下学期

2024—2025学年九年级下册物理苏科版16.3磁场对电流的作用电动机 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．在研究通电导线在磁场中受到力的作用时，用U形电磁铁替代磁体完成实验，如图所示，闭合开关导线受到水平向右的力。下列说法正确的是（　　） A．若只对调电磁铁的电源两极，导线在磁场中受力方向不变 B．若只对调铅蓄电池的电源两极，导线在磁场中受力方向不变 C．电磁铁外部磁感线的方向是从B端出发回到A端 D．将一枚小磁针放在电磁铁B端旁，静止时它的N极指向电磁铁B端 2．在物流分拣中心，智能分拣机器人的投入使用，极大地提高了分拣效率，充电5分钟工作4小时，实现24小时不间断分拣，如图所示。机器人的动力装置为电动机，其工作原理是（　　） A．磁场对电流的作用，将机械能转化为电能 B．磁场对电流的作用，将电能转化为机械能 C．电磁感应原理，将机械能转化为电能 D．电磁感应原理，将电能转化为机械能 3．如图甲，2020年6月21日，我国时速600公里高速磁浮试验样车，在上海同济大学磁浮试验线上成功试跑，标志着我国磁悬浮技术已达到世界领先水平。列车上电磁体始终通有直流电，铁轨上线圈通电后，电磁体和线圈会变成一节节带有N极和S极的电磁铁，列车所受磁力如图乙所示。下列有关说法错误的是（　　） A．磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮在轨道上的 B．图中列车在磁力作用下正在向右行驶 C．要保证列车一直向前行驶轨道，线圈的N极和S极就要不断变换，则铁轨上线圈中应通直流电 D．为了节约能源，列车行驶时应对铁轨上线圈分区段供电 4．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 5．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．电动机的工作原理与电磁起重机的完全相同 D．电动机工作时，电流做功要消耗电能 6．2020年10月14日，《自然》杂志报道了一种可以在15℃下实现超导的新材料，人类向创造出具有最优效率电力系统的目标又迈近了一步。超导材料可以应用在（　　） A．电饭锅 B．电动机 C．电热水壶 D．电烤箱 7．通电导体在磁场中受到磁场力的方向（　　） A．跟电流方向垂直，跟磁感线方向垂直 B．跟电流方向平行，跟磁感线方向平行 C．跟电流方向垂直，跟磁感线方向平行 D．跟电流方向平行，跟磁感线方向垂直 8．下列说法正确的是（　　） A．我国家庭电路电压是220V B．各考场的扬声器能同时工作，因此它们是串联的 C．丝绸摩擦过的玻璃棒带负电 D．电风扇是利用电流的热效应工作的 9．一矩形线圈放在蹄形磁铁的两极之间，刚通电时在磁场作用下扭转方向如图甲所示．现将该线圈放在图乙所示的蹄形螺线管间，a、b为螺线管与电源的接口．某同学进行了如下四次操作： ①a接正极、b接负极，线圈中通与图甲电流方向相同的电流 ②b接正极、a接负极，线圈中通与图甲电流方向相同的电流 ③a接正极、b接负极，线圈中通与图甲电流方向相反的电流 ④b接正极、a接负极，线圈中通与图甲电流方向相反的电流 线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同的是(      ) A．①和③ B．②和④ C．①和④ D．②和③ 10．如图为实验室电流表的内部结构图．多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈同时与一根指针和一只弹簧相连．当给线圈通电时，线圈转动带动指针偏转，使弹簧形变，便可显示出电流的大小．关于该现象，下列说法中正确的是 A．该电流表是利用电磁感应原理工作的 B．电磁铁的原理与该电流表的工作原理相同 C．线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能 D．线圈中电流越大，弹簧的弹性势能越大 11．小明自制了一个“电磁秋千”，如图所示，他用铜线圈做一个秋千，线圈下方放一块永久磁铁，线圈通电后，就能不停地摆动。下列有关叙述正确的是（　　）    A．该电磁秋千的工作原理和电动机原理相同 B．电磁秋千摆动过程中机械能转化为电能 C．电磁秋千摆动到最高点时动能最小但不为零 D．对调磁体的两极可以使电磁秋千摆动得更快 12．如图所示是扬声器的结构图．当扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流时，线圈会在永久磁体的作用下受到力的作用并带动纸盆振动发声。下列说法中正确的是(         ) A．扬声器工作时是将机械能转化为电能 B．扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动 C．扬声器中的永久磁体不会对线圈有作用力 D．扬声器是把声音信号转换成电信号的一种装置 13．矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示，ab、bc、ed和fe段都受到该磁场的作用力，下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同（　　） A．ab段与bc段 B．ab段与ed段 C．ab段与fe段 D．fe段与ed段 14．如图所示是一只电动玩具小企鹅，小明装上电池后，发现小企鹅倒退着走，为了使小企鹅前进，小明可以 A．将小企鹅反过来 B．拍打小企鹅使它听话 C．将电池反装 D．以上说法均不正确 15．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 二、填空题 16．如图是电磁选矿的示意图，当电磁选矿机工作时，铁沙将落入 箱，非铁物质落入 箱． 17．如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作时，在 (选填“煤油”或“水银”)温度计的玻璃管中插入一段金属丝，使温度计两端分别与电源的两极相连。当温度达到金属丝下端所指的温度时，电磁铁具有 ，将衔铁吸引过来，使电铃发出报警信号。 18．如图甲的线圈abcd位于磁场中： (1)通电后，cd段导线的电流方向 （填“由c到d”或“由d到c”）； (2)cd段导线受磁场力的方向如图甲所示，在甲图中画出ab段导线受磁场力的方向； ( ) (3)当线圈转到竖直位置时，如图乙所示，ab段和cd段导线受到的力是平衡力。物理学中把这一位置叫做 ，线圈最终将在这一位置静止； (4)为了使线圈能够持续转动，可以在电路中接入 。 19．小聪看到爸爸给奶奶买的足浴盆如图所示，其说明书上的部分参数如下面表格所示，足浴盆底安装有四个万向轮，每个万向轮与地面的接触面积都是2cm2，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）。 （1）足浴盆装满水后对水平地面的压强多大？ （2）若把最大水量的水从10℃加热到50℃至少需要多长时间？ （3）底部按摩轮工作时是把 能转化为 能；仔细观察图片，足浴盆的设计应用到的物理知识还有 。（写出一条即可） 三、计算题 20．如图，线圈abcd位于磁场中。 (1)通电后，cd段导线的电流方向是 (填“由c到d”或“由d到c”)； (2)cd段导线受磁场力的方向如图所示，在图中画出ab段导线受磁场力的方向。 ( ) 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年2月20日初中物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B C B C B A A D D 题号 11 12 13 14 15 答案 A B B C B 1．C 【详解】AB．导线在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关，只对调电磁铁的电源两极或只对调铅蓄电池的电源两极，分别改变了磁场方向和电流方向，所以导线在磁场中受力方向改变，故AB错误； C．根据安培定则可知，电磁铁B端为N极，A端为S极，所以电磁铁外部磁感线的方向是从B端出发回到A端，故C正确； D．将一枚小磁针放在电磁铁B端旁，静止时它的N极指向电磁铁A端，故D错误。 故选C。 2．B 【详解】电动机是根据通电线圈在磁场中因受力而发生转动的原理制成的，是磁场对通电导体的作用，是将电能转化为机械能的装置。故ACD不符合题意,B符合题意。 故选B。 3．C 【详解】A．磁场力使列车能够悬浮在轨道上，利用的是列车与轨道间同名磁极相互排斥的原理，故A正确，A不符合题意； B．根据力的示意图能够看出，不同磁极间受力方向是向右的，列车整体受力方向向右，故B正确，B不符合题意； C．要使列车一直向右运动，需要使列车与轨道间磁极始终如题中所示，列车上磁体通有直流电，磁极方向始终不变，轨道上磁极需要改变，因此铁轨上线圈应该通有交流电，故C错误，C符合题意； D．列车具有惯性，分区段供电，列车在无电区段可以利用惯性继续运动，从而节约能源，故D正确，D不符合题意。 故选C。 4．B 【详解】AB．图中，蹄形磁体的磁场方向不变，因为拉动AB向左移动时，发现CD向右移动，若拉动AB水平向右运动切割磁感线，此时产生的感应电流反向，导体棒运动方向相反，则CD向左移动，故A错误，B正确； CD．如果蹄形磁体的磁场方向与原来的方向相反，导体棒切割磁感线产生的感应电流方向就与原来的感应电流的方向相反，若拉动AB向左移动，则CD向左移动，若拉动AB向右移动，则CD向右移动，故CD错误。 故选B。 5．C 【详解】A．电动机是利用磁场对电流的作用，即通电导体在磁场中受力运动的原理制成的．故A正确，不符合题意． B．电动机工作时消耗电能、输出机械能，即电动机将电能转化为机械能．故B正确，不符合题意． C．电动机的工作原理是电流周围的磁场与另一个磁场的相互作用；而电磁起重机工作原理是直接利用电流周围的磁场．所以两者的原理不完全相同．故C错误，符合题意． D．电动机工作时电流做功消耗电能，将电能转化为机械能．故D正确，不符合题意． 6．B 【详解】ACD．超导体电阻为零，电流流过超导体时，不会发热，电饭锅、电热水壶和电烤箱都是利用的电流的热效应工作的，故ACD不符合题意； B．电动机在通电过程中，可以用超导体制作电动机的线圈，电能没有损失，故B符合题意。 故选B。 7．A 【详解】根据左手定则可知，安培力的方向垂直于电流与磁场所决定的平面，故跟电流方向垂直，跟磁场方向垂直，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．A 【分析】（1）家庭电路的电压是220V； （2）串联的各电路元件相互影响，各电路元件不能独立工作；并联的各电路元件互不影响，各电路元件能独立工作； （3）正负电荷的规定：跟丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷，跟毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是负电荷； （4）电风扇的原理是通电导体在磁场中受力的作用后，可以使线圈在磁场中运动。 【详解】A．火线和零线之间的电压就是家庭电路中的电压220V，故A正确； B．各考场的有线扬声器同时开播，同时停播，但它们互不影响，能独立工作，一个扬声器坏了，其它的仍能正常工作，因此路灯是并联的，故B错误； C．丝绸与玻璃棒摩擦后，玻璃棒带正电，丝绸带负电，故C错误； D．电风扇利用了通电线圈在磁场中受力从而产生了运动，故D错误。 故选A。 9．D 【详解】通电线圈在磁场中转动方向与电流方向和磁场方向有关，若电流方向与磁场方向之一发生改变时则转动方向发生改变；若两者同时改变时，则转动方向不变． ①a接正极b接负极，线圈中通与图甲电流方向相同的电流，则由右手螺旋定则判断出磁场方向与甲图相反，故线圈转动方向相反； ②b接正极a接负极，线圈中通与图甲电流方向相同的电流，则由右手螺旋定则判断出磁场方向与甲图相同，故线圈转动方向相同； ③a接正极b接负极，线圈中通与图甲电流方向相反的电流，则由右手螺旋定则判断出磁场方向与甲图相反，线圈中通与图甲电流方向相反的电流，故线圈转动方向相同； ④b接正极a接负极，线圈中通与图甲电流方向相反的电流，则由右手螺旋定则判断出磁场方向与甲图相同，因线圈中通与图甲电流方向相反的电流，故故线圈转动方向相反．故答案选②和③，即D． 10．D 【详解】A．该电流表是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的，故A错误； B．电磁铁的原理是通电线圈周围存在磁场，与该电流表的工作原理不同，故B错误； C．线圈中有电流通过时，线圈在磁场中会受到力的作用，把电能转化为机械能，故C错误； D．线圈中电流越大，线圈偏转角度越大，即弹簧的形变程度越大，所以弹簧的弹性势能越大，故D正确 故选D。 11．A 【详解】A．由题图可知，该电池秋千的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，与电动机的工作原理相同，故A正确； B．电池秋千摆动过程中消耗了电能，得到了机械能，所以是将电能转化为机械能，故B错误； C．电磁秋千摆动到最高点时速度为零，动能为零，故C错误； D．通电线圈在磁场中受力大小与电流大小、磁场的强度有关。改变磁体的两极无法改变磁场力的大小，秋千摆动的速度不变，故D错误。 故选A。 12．B 【详解】A．携带声音信息的电流通过扬声器时，扬声器纸盆振动发声，这是把电能转化为机械能。故A错误； B．电流通过扬声器中的线圈时，这个处在磁场中的线圈会因为磁场对电流的作用而运动起来，这是扬声器的工作原理，故B正确； C．线圈通电时，磁铁对通电线圈有力的作用。故C错误； D．通电时扬声器才会发声，这是把电信号转化为声信号。故D错误。 故选B。 13．B 【详解】A．磁场的作用力方向与磁场方向和电流方向有关，由图可知磁场方向不变，由电路分析可知，ab段与bc段的电流方向相反，所以ab段与bc段受到该磁场的作用力方向相反，故A不符合题意； B．由电路分析可知，ab段与ed段的电流方向相同，所以ab段与ed段段受到该磁场的作用力方向相同，故B符合题意； C．由电路分析可知，ab段与fe段的电流方向相反，所以ab段与fe段受到该磁场的作用力方向相反，故C不符合题意； D．由电路分析可知，fe段与ed段的电流方向相反，所以fe段与ed段段受到该磁场的作用力方向相反，故D不符合题意。 故选B。 14．C 【分析】通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向和电流的方向、磁感线的方向都有关系，当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反．若要小企鹅由后退变前进，必须改变导体受力方向． 【详解】将小企鹅反过来，电流方向和磁场方向都不变，通电导线受力的方向不变，故A错误；拍打小企鹅使它听话，小企鹅是机器，不会听话，故B错误；电池反装，改变电流方向，通电导线受力的方向也变得相反，企鹅由后退变得前进，故C正确，D错误． 15．B 【详解】由导线中的电流从左向右，根据右手定则即可判断出导线下方阴极管所在的磁场是垂直于纸面向里的，K极射出水平流向A的电子流，可知该过程中电流的方向是由A向K，再据左手定则，能判断出电子会受到向下的磁场力的作用。 故选B。 16． B A 【详解】电磁铁具有磁性，可以吸引铁．电磁选矿的原理是利用磁铁能吸引铁的性质．如图，电磁铁对铁砂有吸引作用，使铁砂落入B箱；而非铁矿石在重力的作用下，直接落入A箱． 【点睛】该题考查了电磁铁的应用，以及电磁选矿机的原理．是一道基础题． 17． 水银 磁性 【详解】[1]水银是导体，而煤油不是导体，不能接通电路，故需要选择水银，能够构成通路。 [2]当温度升高到达某一温度时，水银柱升高到与上端的金属丝相连，从而使左侧电路连通，电磁铁获得磁性，吸引簧片使右侧电路连通，电铃就响起来了。 18． 由c到d 平衡位置 换向器 【详解】(1)[1]根据左手定则：伸开左手，使拇指与其他四指垂直且在一个平面内，让磁感线从手心流入，四指指向电流方向，大拇指指向的就是安培力方向（即导体受力方向）；可判断通电后cd段导线的电流方向由c到d。 (2)[2]ab段导线电流方向与cd段相反，故受到磁场力的方向也与其相反，竖直向上，如图所示： 。 (3)[3]物理学中把这一位置叫做平衡位置，线圈最终将在这一位置静止。 (4)[4]为了使线圈能够持续转动，可以在电路中接入换向器，在线圈由于惯性刚转过平衡位置时改变线圈中的电流方向。 19． 1470s 电 机械 连通器 【详解】（1）[1]足浴盆装满水后水的质量为 对水平地面的压力为 则足浴盆装满水后对水平地面的压强为 （2）[2]把最大水量的水从10℃加热到50℃需要吸收的热量为 则消耗的电能至少为 则需要的时间至少为 （3）[3][4][5]足浴盆底部安装有按摩轮，按摩轮实质是利用电动机工作的，原理是通电线圈在磁场中受力转动，工作时将电能转化为机械能；足浴盆外部的排水管与盆都与大气直接接触，且底部连通，为连通器的应用。 20． 由c到d 【详解】（1）[1]把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，电流从电源的正极出发经过开关从a到b到c到d回到负极。 （2）[2]通电导体在磁场中受到力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，磁场的方向不变，电流通过ab段和cd段时的方向刚好相反，所以受到磁场力的方向也刚好相反，根据左手定则可判断出所受力的方向，具体如图所示： 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$