14.5磁场对通电导线的作用力随堂同步练习2025-2026学年北师大版物理九年级全一册

14.5磁场对通电导线的作用力 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图，兴趣小组制作了一个电动机，给线圈通电，轻轻一推，线圈就会持续转动。下列关于电动机的说法正确的有（　　） A．电动机主要由磁体和线圈组成 B．电动机主要把动能转化为电能 C．对调电源正、负极不能改变线圈的转动方向 D．电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻无关 2．如图所示，闭合开关，观察到金属棒向右运动。下列说法正确的是（    ） A．实验现象属于电磁感应现象 B．利用该现象可以制成发电机 C．仅将磁体的N、S极上下对调，金属棒将向左运动 D．滑动变阻器向左移动滑片，金属棒将向左运动 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 4．要改变直流电动机的转向，可以（    ） A．适当改变通过线圈的电流大小 B．升高或降低电源电压 C．对调电源两极或对调磁铁的两极 D．对调电源两极同时对调磁铁的两极 5．小明用一节五号电池给扬声器通电，她将 A．听不到声音 B．听到一声响声 C．听到扬声器不断发出声音 D．看到纸盆不断往复运动 6．如图直流电动机（已安装换向器）的两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是（　　） A．甲图导线ab和乙图导线cd电流方向相反，受力方向相反 B．从上往下看，线圈中电流方向都是逆时针方向 C．导线cd在这两个时刻电流方向相同，转动方向相同 D．导线ab在这两个时刻电流流向不同，受力方向不同 7．如图所示，闭合开关，磁场对导体的力F竖直向下，下列选项分别表示闭合开关时磁场对导体ab或cd的力的方向正确的是（   ） A． B． C． D． 8．2023年11月，我国自主研发的2吨级eVTOL（电动垂直起降飞行器）M1首架机在上海试飞成功。该飞行器在电动系统、飞控系统、复合材料三个核心环节全部实现国产化。该飞行器驱动系统的工作原理及能量转化分别是（　　） A．电磁感应现象，机械能转化为电能 B．电磁感应现象，电能转化为机械能 C．通电线圈在磁场中受力转动，机械能转化为电能 D．通电线圈在磁场中受力转动，电能转化为机械能 9．如图所示，把导体棒ab放在U形磁体产生的磁场中，闭合开关，导体棒ab中有电流通过，导体棒ab受到向右的作用力F。若欲使ab受力方向向左，可行的办法是（　　） A．使通过ab的电流方向反向 B．改变磁场的强弱 C．增大电源电压 D．同时改变通过ab的电流方向和磁场的方向 10．如下列图片所示，用来探究磁场对电流的作用的实验装置是（　　） A． B． C． D． 二、填空题 11．换向器 （1）组成：两个铜质半圆环。如图所示，C和D构成换向器，它们中间断开，彼此绝缘，且跟电刷A和B接触，与电源组成闭合回路。 （2）作用：当通电线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的 方向，使线圈持续转动下去。 12．如图，一个不能打开的盒子外露出一段导线，小明为判断其中是否有电流，将导线悬挂起来，并将一个蹄形磁体缓慢靠近，发现导线向靠近磁体的方向运动，说明导线中 （选填“有”或“无”）电流，利用此原理可制成 （选填“电动机”或“发电机”）。 13．如图甲所示，电磁炮是利用电磁技术制成的一种新型武器，具有速度快、命中率高等特点。为了了解电磁炮的特性，同学们查阅资料画出其原理图，如图乙所示。螺线管通电后周围就产生 ，使铁制撞针受力快速前移撞击炮弹，让其发射出去。根据该原理可知，电磁炮工作过程中其能量的转化与 （选填“发电机”或“电动机”）相同。 14．如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，这说明磁场对 有力的作用，利用这一原理可以制成 机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向右运动，该步骤是验证 的猜想。 15．如图所示，把导线AB放在蹄形磁铁的磁场中，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 （选填“向左”或“向右”）运动；若保持导线AB中的电流方向（由A到B）不变，把磁极对调，则导线AB （选填“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 （选填“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。 三、实验题 16．网络上有一个“牛人”制作“电池磁力小火车”的视频。视频中，“牛人”把超强磁铁分别吸附在电池的正、负极制成“小火车”，并将其整个放入自制的铜质螺线管中，发现电池与磁铁竟然沿着螺线管向右运动起来，直到从螺线管的另一端穿出（如图甲所示）。小明对“小火车”为什么会运动非常感兴趣，便动手进行了实验。 (1)图甲中，两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过，小明由此推测：只有当线圈中有电流通过时，“小火车”才会受力运动。为验证这一假设，他需要进行的操作是 。 (2)预测图乙中的“小火车”将向 （选填“左”或“右”）运动。 (3)要让“小火车”快速地穿过螺线管，可以采取的措施是 （写出一种即可）。 (4)欲使“小火车”由静止开始顺利通过螺线管（两侧磁铁完全相同），下列摆放方式可行的是（　　）（填字母）。 A． B． C． D． 《14.5磁场对通电导线的作用力》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C B C B D D D A D 1．A 【详解】A．电动机主要由磁体和线圈组成。在常见的电动机结构中，磁体提供磁场，线圈在磁场中受力而转动，这是电动机的基本组成部分，故A正确； B．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，其能量转化是将电能转化为机械能（动能），而不是把动能转化为电能，故B错误； C．电动机线圈的转动方向与电流方向和磁场方向有关，对调电源正、负极会改变电流方向，从而可以改变线圈的转动方向，故C错误； D．根据焦耳定律可知，电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻有关，故D错误。 故选A。 2．C 【详解】AB．如图，当开关闭合时，导体棒在磁场中受力运动，利用这一现象可以制成电动机，电磁感应现象是磁生电的现象，图中实验现象不属于电磁感应，故AB错误； C．仅将磁体的N、S极上下对调，磁场方向改变，金属棒的受力方向会改变，运动方向也会改变，将向左运动，故C正确； D．滑动变阻器向左移动滑片，电路中电流变大，金属棒受到的力变大，运动方向不变，仍将向右运动，故D错误。 故选 C。 3．B 【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．C 【详解】因为直流电动机中线圈转动的方向与电流的方向和磁场的方向有关；且两者有任何一个因素发生改变，线圈运动方向就会发生改变，但若两个因素都发生改变，线圈运动方向就不改变。所以对调电源两极或对调磁铁两极能改变直流电动机的转向。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．B 【分析】（1）通电线圈在磁场中要受到力的作用，受力方向与电流方向和磁感线方向有关，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；若电流的方向和磁场的方向都没有改变，通电导线受力的方向也将不变；（2）声音是由振动产生的，振动停止，发声也会停止． 【详解】用一节五号电池给扬声器通电时，由于电池所提供的电流是直流电，所以当给线圈通电时，通电线圈就会在磁场中受到力的作用，即此时线圈会振动，从而产生一声响声，但由于该电流的强弱和方向不发生改变，所以通电线圈不会再受到相反的力的作用而振动，故不能再产生声音．故选B. 6．D 【详解】A．由图示可知，导线ab在甲图中电流方向是由b到a的，受力方向是竖直向下的，导线cd在乙图中电流方向是由c到d的，受力方向是竖直向下的，故A错误； B．由图可知，从上往下看，线圈中电流方向都是顺时针方向，故B错误； C．导线cd在甲图中电流方向是由d到c的，受力方向是竖直向上的，在乙图中电流方向是由c到d的，受力方向是竖直向下的，故C错误； D．由图示可知，导线ab在甲图中电流方向是由b到a的，受力方向是竖直向下的，在乙图中电流方向是由a到b的，受力方向是竖直向上的，故D正确。 故选D。 7．D 【详解】通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场方向有关。 A．与题图相比，磁场方向不变，通过导体ab的电流方向改变，则受到的磁场力方向改变，应为竖直向上，故A错误； B．与题图相比，磁场方向改变，通过导体cd的电流方向改变，则受到的磁场力方向不变，应为竖直向下，故B错误； C．与题图相比，磁场方向改变，通过导体ab的电流方向不变，则受到的磁场力方向改变，应为竖直向上，故C错误； D．与题图相比，磁场方向改变，通过导体ab的电流方向改变，则受到的磁场力方向不变，应为竖直向下，故D正确。 故选D。 8．D 【详解】驱动系统是利用电流做功，使得飞机获得动力起飞，是电能转化为机械能的过程，其原理为通电线圈在磁场中受力转动，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 9．A 【详解】A．通电导线在磁场中受到力的方向与电流的方向和磁感线的方向有关，故使通过ab的电流方向反向，可以改变ab受力方向，故A符合题意； B．改变磁场的强弱只能改变ab受力的大小，无法改变方向，故B不符合题意； C．增大电源电压，增大电流，从而改变ab受力的大小，无法改变方向，故C不符合题意； D．同时改变通过ab的电流方向和磁场的方向，则ab受力的方向不变，故D不符合题意。 故选A。 10．D 【详解】A．此装置有电源，导线缠绕在铁钉上，是一个电磁铁，通电之后有磁性，可以吸引大头针，是研究电磁铁的磁性，故A不符合题意； B．装置为 “奥斯特实验”，小磁针上方有通电导线，通电后小磁针偏转，说明电流产生磁场，故B不符合题意； C．装置中有电源，有电磁铁，通电之后吸引大头针，两个铁钉上缠绕的线圈匝数不同，吸引的大头针数量不同，探究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关的实验，故C不符合题意； D．装置中同时存在电源、U形磁铁、置于磁场中的金属棒，且金属棒可在导轨上自由运动——通电后金属棒会沿导轨滑动，体现 “磁场对电流的作用力使导体运动”，符合 “磁场对电流的作用” 实验装置的特征，故D符合题意。 故选D。 11．电流 【详解】在直流电动机中，换向器的作用是当通电线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈持续转动下去。 12． 有 电动机 【详解】[1][2]当导线中有电流经过时，处于磁场中的导线会受到力的作用而发生运动；将一个蹄形磁体缓慢靠近，导线向靠近磁体的方向运动，这说明导线中有电流；利用通电导体在磁场中受力而运动的原理，可以制成电动机，给电动机的线圈通电，线圈能在电动机的磁场中转到。 13． 磁场 电动机 【详解】[1][2]根据电流的磁效应，螺线管通电后周围就产生磁场，铁制撞针会被磁化成磁体，磁体在通电导体中受到力的作用，改变了铁制撞针的运动状态，使铁制撞针由静止迅速前移撞击炮弹，让其发射出去，这个过程中把电能转化为机械能，与生活中电动机的原理是相同的。 14． 通电直导线 电动机 通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关 【详解】[1][2]通电导体在磁场中受到力的作用，铝棒在磁场中，闭合开关，铝棒中有电流，铝棒由静止向左运动，说明磁场对通电导体有力的作用。电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的。 [3]对调电源正、负两极，改变了导体中电流的方向，再次闭合开关，铝棒将向右运动；该步骤是验证通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关的猜想。 15． 向右 向右 不变 磁场 通电导线 电流 磁场 【详解】[1]原来导线AB向左运动，当把电源正负极对调后，电流方向改变，而磁场方向不变。根据通电导线在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关，电流方向改变时，受力方向也会改变，所以导线AB会向右运动。 [2]保持导线AB中的电流方向不变，把磁极对调，此时磁场方向改变。同样依据通电导线在磁场中受力方向与电流、磁场方向的关系，磁场方向改变，受力方向改变，导线AB会向右运动。 [3]若同时改变磁场方向和电流方向，根据受力方向的规律，当电流方向和磁场方向同时改变时，通电导线的受力方向不变，导线AB运动方向不变。 [4][5][6][7]综合前面的实验情况，磁场对通电导线有力的作用，通电导线受力方向跟电流方向和磁场方向有关。 16．(1)将电池的一端与磁铁断开 (2)左 (3)使螺线管的绕线更密集 (4)A 【详解】（1）电池两极分别通过超强磁铁与螺线管相连，形成闭合回路，使螺线管中产生电流。为验证这一假设，他需要进行的操作是将电池的一端与磁铁断开。 （2）将“小火车”全部推入螺线管中后，与磁铁接触的那一段螺线管通电产生磁场，螺线管内部的磁场方向向左，与电池负极相吸的磁铁受到向左的力，与电池正极相吸的磁铁也受到向左的力，故“小火车”将向左运动。 （3）磁极间的相互作用力越大，“小火车”的运动速度就越大，所以应增强磁铁的磁性，可以使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管的线圈匝数，或增大电源电压以增大螺线管中的电流，从而增强其磁场。 （4）图A中，螺线管内部的磁场方向向右，与电池负极相吸的磁铁受到向左的力，与电池正极相吸的磁铁受到向左的力，“小火车”向左运动，故A方式可行。图B中，螺线管内部的磁场方向向左，与电池负极相吸的磁铁受到向左的力，与电池正极相吸的磁铁受到向右的力，“小火车”不动，故B方式不可行。图C中，螺线管内部的磁场方向向右，与电池负极相吸的磁铁受到向左的力，与电池正极相吸的磁铁受到向右的力，“小火车”不动，故C方式不可行。图D中，电池正极一端没有进入螺线管中，线圈中没有电流通过，“小火车”不动，故D方式不可行。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 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