14.5 磁场对通电导线的作用力 巩固练习 -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．直流电动机的示意图如图所示。电刷A、B与换向器E、F接触。在图示位置，闭合开关S，导线ab边受到磁场的作用力向上，则（ ） A．线圈在图示位置时，cd边受到磁场的作用力向上 B．线圈转过后，通过导线ab的电流方向不变 C．线圈转过后，ab边受到磁场的作用力向下 D．线圈转过后，cd边受到磁场的作用力向下 2．如图所示的太阳能背包，前面有一个太阳能电池板，它可以给包里的蓄电池充电，蓄电池又可以给手机、小风扇等充电。下列说法正确的是（　　） A．太阳能是不可再生能源 B．小风扇的工作原理是电磁感应 C．太阳能电池板主要是由超导材料制成的 D．蓄电池给小风扇供电时，蓄电池相当于电源 3．心肺机用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。“电动泵”的工作原理如图所示，将线圈ab固定在活塞一端，利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动，从而使血液定向流动，阀门K1、K2都只能单向开启。当线圈中的电流从a流向b时（      ） A．该装置的工作原理是电磁感应 B．该电动泵可用干电池供电 C．活塞将向左运动 D．此时为“送血”状态 4．如图是小明自制的电动机：金属支架m、n固定在木板上；粗漆包线绕成矩形线圈abcd，两端伸出作为引线并放在支架上；用另一段漆包线绕在铁芯上制作电磁铁，置于线圈之下。按图示接入电路。关于自制电动机下列说法正确的是（　　） A．矩形线圈与下方电磁铁串联 B．引线上的漆皮是绝缘体，必须全部刮掉 C．闭合开关，通电线圈上端磁极是N极 D．线圈通电会转动，与扬声器的工作原理相同 5．电与磁让我们的生活丰富多彩，关于下图所示情景说法错误的是（　　） A．甲图：电磁铁的磁性强弱与电流的大小有关 B．乙图：这是电流的磁效应，说明通电导体周围存在磁场 C．丙图：与电动机、扬声器的原理相同 D．丁图：此图装置（都是镍铬合金丝）只能研究导体电阻大小与导体横截面积的关系 6．科技的快速发展使智能机器人进入人们的生活。智能送餐机器人通过电动机驱动底部的轮子将美食送到指定客人桌边，下列仪器与电动机的工作原理相同的是（　　） A．指南针 B．电磁起重机 C．电铃 D．动圈式扬声器 7．如图所示的设备中利用磁场对电流的作用原理制成的是（   ） A．    电磁起重机 B．电铃 C．扬声器 D．电磁阀 8．下列现象与对应的物理知识相符合的是（　　） A．用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近细小的水流，水流弯曲，说明异种电荷相互吸引 B．鱼形铁被磁化后制成的指南鱼有两个磁极，指“南”是指向地理南极 C．磁铁能吸引大头针，说明分子间存在引力 D．通电金属棒在磁场中受力运动实验，如果对调电源的正负极，同时对调磁场方向，再闭合开关，金属棒运动的方向变得相反 9．如图所示的甲、乙两图中的矩形线圈，现在给它们通电，则下列说法正确的是（   ） A．甲中线圈转动，乙中线圈不转动 B．乙中线圈转动，甲中线圈不转动 C．甲、乙中的线圈都会转动 D．甲、乙中的线圈都不会转动 10．现代社会人们的生活越来越离不开电，下列电器工作时主要利用了电流热效应的是（　　） A．电风扇 B．电铃 C．电烤箱 D．电冰箱 二、填空题 11．在新能源汽车、智能汽车等行业中国已引领世界。如图所示为智能纯电动汽车，实现该车智能化的集成电路主要材料是 （选填“半导体”或“超导体”），电动机转动是因为通电导体在 中受到力的作用。 12．下图是一种动圈式扬声器的内部结构示意图。当线圈中有电流通过时，通电线圈在 中受到力的作用而运动；由于通过线圈的交变电流方向不断变化，线圈就不断来回运动，带动纸盆振动发声。若将线圈两端连接干电池，则该扬声器 （选填“会”或“不会”）持续发声。 13．课外兴趣小组自己制作了电风扇，通电后电机转动，但风向后吹，经检查风扇安装正确，则出现这种现象的原因是 ；纠正上述错误后，同学们又发现风速太小，则应该 ；为了使风速能够调节，可以在电路中安装 。 14．下列图片所示的是直流电动机在两个不同时刻的工作原理图，其中图 （选填“甲”或“乙”）的线圈恰好处于平衡位置。当线圈刚转过平衡位置时， （选填“”或“”）部件能自动改变线圈中的电流方向，从而使通电线圈在磁场中连续转动。电动机工作时，把电能转化为 能。 15．如图为探究磁场对电流的作用的实验装置，闭合开关，导体ab运动起来， （选填“电动”或“发电”）机是根据此原理制成的。调转蹄形磁铁的磁极，导体ab运动方向与原来 ；增大电源电压，导体ab运动速度比原来的更 。 三、实验题 16．如图所示，将导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，导线ab向左运动，说明通电导线在磁场中 （选填“会”或“不会”）受到力的作用。为了使实验顺利进行，装置中的导线ab应选用轻质的 （选填“铁棒”或“铝棒”）。 四、综合题 17．2024年1月18日，天舟七号货运飞船在中国空间站成功对接（图1甲）。当货运飞船和核心舱相互靠近时，为减缓撞击带来的影响，货运飞船与核心舱间需配置缓冲装置。 (1)“飞天”兴趣小组根据以上信息结合物理知识，设计了如图1乙所示的缓冲装置示意图。当条形磁体和通电螺线管靠近时，产生相互排斥的力，说明通电螺线管左端为 极，为增大排斥力，滑动变阻器的滑片应向 端滑动。 (2)如图3所示，当返回舱静止在水平地面时，所受重力和地面对它的 是一对平衡力。 (3)如图4所示，是一款航天员造型音箱，其工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，如图5所示实例中与该音箱工作原理一致的是 ；（选填甲或乙）能产生感应电流的是 。（选填甲或乙） 18．1820年，奥斯特在课堂上进行如图甲所示实验时有新发现。这个发现令奥斯特极为兴奋，他怀着极大的兴趣又继续做了许多实验，回答下列小题。 (1)奥斯特在实验中发现：在小磁针上方的导线 瞬间，磁针会发生偏转。改变导线中电流的 ，小磁针的转动方向会发生改变； (2)实验学校生物实验小组想要研究鸡蛋的孵化，他们制作了恒温孵化箱，原理如图丙所示。热敏电阻R2安装在恒温箱内，阻值随温度升高而显著减小。闭合开关S1，电磁铁的上端是 极，箱内温度升高时，电磁铁磁性 （选填“增强”或“减弱”）。 19．在中国汽车工业协会最新发布的2024年汽车工业数据中，新能源汽车产销数量均突破1200万辆，继续领跑全球。 (1)踩下刹车，将某品牌新能源汽车的卡片钥匙放在读卡区上，如图所示，可启动汽车，卡片相当于汽车启动电路中的 ；汽车同侧前后的某个转向灯损坏，另一个灯仍能工作，说明转向灯间是 联的； (2)正在向前直线行驶的新能源汽车上的电动机将 能转化为机械能，若遇到紧急情况，突然刹车，则司机会向 倾倒； (3)AI语音助手能实现“人与车”全场景交互，语音助手发出的声音是由于发声体的 产生的；司机可以通过语音对汽车的一些功能进行操控，说明声可以传递 ； (4)若利用充电功率恒为7kW的壁挂式充电盒对新能源汽车的电池组（满电时储存的电能为47.5kW⋅h）进行充电，用时4h将该电池组从电量为30%充至80%，此过程中的充电效率是 （结果保留一位小数）。 学科网（北京）股份有限公司 《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 C D C D D D C B A C 1．C 【详解】A．线圈在图示位置时，cd边受到磁场的作用力向下，因为与ab中的电流方向相反，故A错误； B．线圈转过后，通过导线ab的电流方向与之前的相反，故B错误； C．线圈转过后，ab边受到磁场的作用力向下，因为此时的电流方向改变了，故C正确； D．线圈转过后，cd边受到磁场的作用力向上，因为此时的电流方向改变了，故D错误。 故选C。 2．D 【详解】A．太阳能可以源源不断从自然界获取，是可再生能源，故A错误； B．小风扇主要部件是电动机，工作原理是通电导体在磁场中受力运动，电磁感应是发电机工作原理，故B错误； C．太阳能电池板主要由半导体材料制成，不是超导材料，故C错误； D．蓄电池给小风扇供电时，蓄电池提高电能，相当于电源，故D正确。 故选D。 3．C 【详解】A．该装置的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，与电动机原理相同，故A不符合题意； B．普通干电池的电压会随使用时间快速下降，可能导致电动泵输出功率不稳定，影响血液循环的精确控制‌。而心肺机需要持续、稳定的电源支持，锂电池因能量密度高、放电曲线平稳，更符合此类需求‌，故B不符合题意； CD．根据安培定则可知：螺线管的左端是S极，此时固定磁铁和电磁铁相互吸引，活塞向左运动，K1关闭，K2打开，为“抽血”状态，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 4．D 【详解】A．线圈abcd与电磁铁分别接在电源两极，有独立的电流路径，连接方式是并联，故A错误； B．将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用为转动，另一个半周没有电流通过，不受磁场力的作用，利用惯性转动，这样才能使线圈在磁场中持续转动下去，如果两端的漆皮都刮掉，线圈每转过半圈，受力方向发生变化，会来回摆动，故B错误； C．电流从电磁铁的下端流入，上端流出，由安培定则通电线圈下端磁极是N极，上端是S极，故C错误； D．线圈通电会转动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，扬声器是根据通电导体在磁场中受力的作用制成的，与扬声器的工作原理相同，故D正确。 故选D。 5．D 【详解】A．图甲中电磁铁与变阻器串联，通过调节变阻器接入电路中的阻值，改变电路中的电流，因此探究的是电磁铁的磁性强弱与电流的大小的关系，故A正确，不符合题意； B．图乙可用来演示奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，故B正确，不符合题意； C．图丙可用来演示通电导体在磁场中受力的作用，与电动机、扬声器的原理相同，故C正确，不符合题意； D．图丁中除了可以探究导体电阻大小与导体横截面积的关系，还可以探究导体电阻大小与导体长度的关系，故D错误，符合题意。 故选D。 6．D 【详解】电动机的工作原理是通电导线在磁场中受力的作用。 A．指南针是利用地磁场工作的，故A不符合题意；     B．电磁起重机工作原理是通电导线的周围存在磁场，故B不符合题意； C．电铃是利用电磁铁工作的，即通电导线的周围存在磁场，故C不符合题意； D．动圈式扬声器是利用通电导线在磁场中受力的作用工作的，故D符合题意。 故选D。 7．C 【详解】A．电磁起重机是利用电流的磁效应来工作的，即通电线圈产生磁场，吸引铁磁性物质。故A不符合题意。 B．电铃是利用电流的磁效应来工作的，即通电电磁铁产生磁性，吸引衔铁，使锤头敲击铃碗发声。故B不符合题意。 C．图中所示为扬声器的结构。扬声器工作时，变化的音频电流通过音圈，位于永磁体磁场中的通电线圈会受到力的作用而前后振动，带动纸盆振动发声。这是利用了“磁场对电流有力的作用”这一原理。故C符合题意。 D．电磁阀是利用电流的磁效应来工作的，即通电线圈产生磁场，控制衔铁的运动，从而控制阀门的开闭。故D不符合题意。 故选C。 8．B 【详解】A．带电体具有吸引轻小物质的特性，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近细小的水流，水流弯曲，说明带电体可以吸引轻小物质，故A不符合题意； B．鱼形铁被磁化后制成的指南鱼有两个磁极，指南鱼的鱼头指向南方，是磁体的南极，它会被地球的地磁北极吸引，而地磁北极正好位于地理南极附近，故指“南”是指向地理南极，故B符合题意； C．磁铁吸引大头针是由于磁场的作用，而不是分子间的引力，故C不符合题意； D．通电金属棒在磁场中受力运动实验中，金属棒的运动方向与电流方向和磁场方向有关。如果既对调电源的正负极，同时又对调磁场方向，再闭合开关，金属棒运动的方向不变，故D不符合题意。 故选B。 9．A 【详解】电动机线圈转动的方向与电流的方向和磁场的方向有关，根据图示结合可知，甲中线圈ab边和cd边电流方向相反，磁场方向相同，所以ab边和cd边受力方向相反，并且不在同一条直线上，又因为电流大小相同，所以受力大小也是相等的，故这两个力不是一对平衡力，所以甲中线圈转动；乙中线圈处于平衡位置，线圈中上、下两条边受到的磁场力的方向相反，大小相等，且作用在一条直线上，是一对平衡力，故乙中线圈不会转动，故A正确，BCD均错误。 故选A。 10．C 【详解】A．电风扇工作时，主要是将电能转化为机械能，使风扇转动，不是利用电流的热效应，故A不符合题意； B．电铃工作时，主要是利用电流的磁效应产生磁性，吸引衔铁带动铃锤发声，不是利用电流的热效应，故B不符合题意； C．电烤箱工作时，主要是将电能转化为内能，通过发热元件发热来烘烤食物，是利用电流的热效应，故C符合题意； D．电冰箱工作时，主要是通过压缩机将电能转化为机械能，使制冷剂循环实现制冷，不是利用电流的热效应，故D不符合题意。 故选C。 11． 半导体 磁场 【详解】[1]集成电路是由半导体材料制成的，半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，通过对其掺杂等工艺可以实现各种电子功能，是制作集成电路的主要材料。超导体在特定条件下电阻为零，主要用于超导磁悬浮、超导输电等领域，并非集成电路的主要材料。 [2]电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。当电动机的线圈中有电流通过时，线圈会在磁场中受到力的作用而转动，将电能转化为机械能。 12． 磁场 不会 【详解】[1]由图知线圈安装在永磁体的磁场中，当线圈中有电流通过时，通电线圈在磁场中受到力的作用，因而运动。 [2]要使扬声器持续发声，应该使通过线圈的交变电流方向不断变化，线圈才能不断来回运动，带动纸盆振动。若将线圈两端连接干电池，线圈只能单方向运动，故该扬声器不会持续发声。 13． 电源的正、负接线柱接反了　　 增大电源电压从而增大电流 滑动变阻器 【详解】[1][2][3]因为通电导体受到磁场力的方向与电流方向和磁场方向有关，当电风扇通电后电机转动，但风向后吹，说明电源的正负接线柱接反了；因为通过导体受到磁场力的大小与电流的大小和磁场的强弱有关，当电风扇的风速太小时，需通过增大电流，即增大电源电压来提高风速。 14． 乙 CD 机械 【详解】[1][2][3]如图所示是直流电动机在两个不同时刻的工作原理图，其中乙图的线圈恰好处于平衡位置，此时线圈不受力的作用。当线圈转动到平衡位置时，CD部件能自动改变线圈中的电流方向，使线圈在后半圈也能获得力的作用，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。电动机工作时，消耗电能，获得机械能，是把电能转化为机械能。 15． 电动 相反 大 【详解】[1]磁场对放入其中的通电导体有力的作用，电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理而制成的，图中有电源，所以闭合开关，导体ab运动起来，是电动机的原理。 [2]磁场对放入其中的通电导体有力的作用，且受力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。调转蹄形磁铁的磁极，即磁场方向改变，电流方向不变，通电导体在磁场中受力方向改变。故导体ab运动方向与原来相反。 [3]导体在磁场中受到力的大小跟电流的大小有关。若增大电路中的电流，导体的运动速度比原来的更大。 16． 会 铝棒 【详解】[1][2]将导线ab放在磁场里，接通电源，导线ab向左运动，说明通电导线在磁场中会受到力的作用。为了使实验顺利进行，装置中的导线ab应选用轻质的铝棒。因为铝棒不是磁性材料，不受磁力的影响，而铁棒是磁性材料，不利于实验现象的观察。 17．(1) N A (2)支持力 (3) 乙 甲 【详解】（1）[1]同名磁极相互排斥，当条形磁体和通电螺线管靠近时，产生相互排斥的力，说明通电螺线管左端为N极； [2]为增大排斥力，应增强通过螺线管的磁性，则应增大通过它的电流，根据欧姆定律可知，应减小电路中的电阻，故滑动变阻器的滑片应向A端移动； （2）当返回舱静止在水平地面时，受到竖直向上的支持力和竖直向下的重力作用，处于平衡状态，二力是一对平衡力； （3）[1][2]图乙中有外部电源，是探究通电导线在磁场中受到力的作用的实验演示装置，与音箱的工作原理一致；图甲中有灵敏电流计，没有外部电源，是探究电磁感应现象的实验装置，当ab做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。 18．(1) 通电 方向 (2) N 增强 【详解】（1）[1][2]1820年的一次偶然实验中，丹麦物理学家奥斯特将导线中通入电流，导线下方平行放置的小磁针就会发生偏转，改变导线中电流的方向，小磁针的转动方向会发生改变。这个实验就是奥斯特实验，实验表明电流周围磁场的方向与电流的方向有关。 （2）[1]由图丙知，闭合开关S1，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，由安培定则可知，电磁铁的上端为N极。 [2]由于热敏电阻R2阻值随温度升高而显著减小，所以箱内温度升高时，R2阻值减小，电路的总阻值减小，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路的电流增大，电磁铁磁性增强。 19．(1) 开关 并 (2) 电 前 (3) 振动 信息 (4)84.8% 【详解】（1）[1]踩下刹车，将某品牌新能源汽车的卡片钥匙放在读卡区上可启动汽车，卡片可控制电路的通断，相当于汽车启动电路中的开关。 [2]汽车同侧前后的某个转向灯损坏，另一个灯仍能工作，说明转向灯间是并联的。因为并联电路中各支路用电器互不影响，而串联电路中一个用电器损坏，整个电路就会断路。 （2）[1]正在向前直线行驶的新能源汽车上的电动机消耗电能，将电能转化为机械能。 [2]若遇到紧急情况，突然刹车，则司机会向前倾倒。这是因为司机具有惯性，当汽车突然减速时，司机的上半身会保持原来的运动状态继续向前运动。 （3）[1]声音的产生是由于物体的振动，语音助手能实现“人与车”全场景交互，语音助手发出的声音是由于发声体的振动产生的。 [2]司机可以通过语音对汽车的一些功能进行操控，说明声可以传递信息。通过语音操控汽车功能，是因为声音携带了控制信息并传递给了汽车的控制系统。 （4）首先计算充电储存的电能，电池组从电量充至，满电时储存电能为47.5 kW·h，则充电储存的电能为 已知充电功率为7kW，充电时间为4h，充电过程中消耗的电能为 则充电效率为 学科网（北京）股份有限公司 $