14.3 通电导线在磁场中受到的作用力 练习-2025-2026学年沪科版（五四制）九年级物理下册

14.3通电导线在磁场中受到的作用力练习沪科版（五四制） 一、单选题 1．如图所示用电设备中，内部结构不含电动机的是（    ） A． 电吹风 B． 洗衣机 C． 电动自行车 D． 电热水壶 2．如图所示的电路中，开关闭合后，导体ab杆接通电源运动起来，人们根据此原理制成的是（　　） A．电动机 B．电热毯 C．电饭煲 D．发电机 3．某同学进行了电动机的相关实验，如图所示。下列措施中不能增大电动机线圈的转速的是（    ） A．向右移动滑动变阻器的滑片P B．换用磁性更强的磁体 C．增加电池的节数 D．将磁体N、S极对调 4．小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关并调节滑动变阻器，电动机正常转动，若要改变电动机转动方向，下列做法中无效的是（　　） A．只对调电源的正、负极 B．只对调磁体的N、S极 C．同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极 D．导线①改接G、F点，导线②改接C、E点 5．关于换向器，以下说法中错误的是（　　） A．直流电动机中的换向器是由两个彼此绝缘的半圆金属环制成的 B．当直流电动机的线圈刚过平衡位置时，换向器能立即改变线圈中的电流方向 C．线圈在磁场内每转动一周，换向器就将线圈中的电流方向改变2次 D．直流电动机的换向器是将线圈中的直流电变成外电路的交流电 6．如图所示是直流电动机的模型。闭合开关后，线圈顺时针转动。下列分析正确的是（    ） A．该装置工作原理是电流的磁效应 B．该装置工作时，将机械能转化为电能 C．当线圈转动至平衡位置时，它会立即停止转动 D．若仅将电源正负极对调，线圈将逆时针转动 7．将一段裸铜导线弯成如图乙所示形状的线框，将它置于一节5号干电池上（线框上端的弯折处A与正极接触良好），一块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极，使铜导线框下面的两端P、Q与磁铁表面保持良好接触，放手后线框就会开始转动，成为一个“简易电动机”，如图丙所示。（电流受力与磁场和电流方向的关系如图甲）关于该“简易电动机”，下列说法中正确的是（　　） A．线框会转动是由于受到电场力的作用 B．电路中的热功率等于线框旋转的机械功率 C．如果磁铁吸附在电池负极的是S极，那么从上向下看，线框做逆时针转动 D．如果线框下面只有一端导线与磁铁良好接触，则线框将上下振动 8．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 二、填空题 9．如图是直流电动机的工作原理图，铜半环“AC、BD”叫做______，其作用是当线圈因惯性转过平衡位置时，立即改变______，从而改变线圈的受力方向，使线圈在磁场中连续转动。 10．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”）。 11．如图电路，闭合开关，能看到蹄形磁铁中的金属棒AB运动起来，说明有电能转化为______能，若只改变电路中电流的方向，AB的运动方向将______（选填“改变”或“不改变”）。 12．小明用如图所示的装置研究简易________（选填“直流”或“交流”）电动机的工作情况，小明将线圈引出线（比较粗的铜线）一端的绝缘漆全刮掉，另一端刮掉一半，两节干电池做电源，串联一个小灯泡（有电流通过灯丝，灯泡就发光），闭合开关后，可以观察到的现象是：线圈能够持续转动，小灯泡会________（选填“持续发光”或“时亮时灭”）。 13．如图甲所示电路，闭合开关，能看到蹄形磁铁中的金属棒ab向左运动，该装置揭示的原理可应用于制造______（选填“电磁铁”“发电机”或“电动机”）。若只改变电流的方向，ab将向______运动（选填“左”或“右”）；如图乙中通电螺线管的左端为______极。 三、实验题 14．电动机在我们的生活中扮演越来越重要的角色，大到电动汽车的应用，小到玩具电动汽车，无处没有它的身影。如图1为一玩具直流电动机，根据我们所学回答与之有关的问题： (1)直流电动机的工作原理是______，它在工作时把______能转化为______能； (2)同时改变直流电动机的磁场和电流方向，它的转动方向______（选填“改变”“不变”）； (3)小明在学了电动机知识后，回家做了一个电动机模型如图2，他将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，要使线圈能连续转动，则另一端的漆皮应刮______（选填“半周”“全部”）； (4)按图3的电路把灯泡、电动机接入电路，观察到电机转起来，同时灯泡发光。如果用手指捏住玩具电动机的转轴使其转动变慢最后完全停下来，灯泡的亮度将变______（选填“亮”“暗”），通过电动机的电流将______（选填“变大”“不变”“变小”）。 15．在“探究电动机为什么会转动”的实验中。 (1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在__________，磁体会对通电导体产生力的作用吗？ (2)如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间，闭合开关前，导体静止不动，闭合开关后，导体__________，说明磁场对通电导体有力的作用。 (3)断开开关，将图中磁体的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与__________有关。 (4)断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向__________，说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关。 (5)如果同时改变磁场方向和电流方向，_______（选填“能”或“不能”）确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。 14.3通电导线在磁场中受到的作用力练习沪科版（五四制）参考答案 1．D 【详解】电吹风、洗衣机和电动自行车是利用电动机工作的，电热水壶是利用电流的热效应工作的，没有电动机，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2．A 【详解】开关闭合后，导体ab杆接通电源运动起来，此时通电导线在磁场中会受到的力的作用而运动，电动机就是利用这一原理制成的，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．D 【详解】电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，即通电导体在磁场中受到力的作用； A．向右移动滑动变阻器滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流增大，线圈受到的作用力增大，线圈转速提高，故A不符合题意； B．换用磁性更强的磁体，可以增大线圈受力，提高线圈转速，故B不符合题意； C．增加电池的节数，可以增大电压，从而使电流增大，可以增大线圈受力，提高线圈转速，故C不符合题意； D．将N、S极对调，可以改变转动方向，不能改变转速，故D符合题意。 故选D。 4．C 【详解】A．电动机转动方向与电流方向和磁场方向有关，调换电流方向或磁场方向，电动机的转动方向会发生变化，所以只对调电源的正、负极，电路中电流方向发生变化，所以电动机的转动方向发生变化，故A不符合题意； B．只对调磁体的N、S极，磁场方向发生变化，所以电动机的转动方向发生变化，故B不符合题意； C．同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极，电动机的转动方向不会发生变化，故C符合题意； D．导线①改接G、F点，导线②改接C、E点，电动机中的电流方向发生变化，可以改变电动机的转动方向，故D不符合题意。 故选C。 5．D 【详解】A．直流电动机中的换向器是由两个彼此绝缘的半圆金属环组成，用来改变线圈中的电流方向，故A正确，不符合题意； B．当直流电动机的线圈刚过平衡位置时，换向器能及时改变线圈中的电流方向，使线圈受到持续的动力作用而持续转动，故B正确，不符合题意； C．线圈在磁场内每转动一周，会两次经过平衡位置，每经过一次平衡位置，换向器就改变一次线圈中的电流方向，所以转动一周，换向器将线圈中的电流方向改变2次，‌故C正确，不符合题意； D．直流电动机的换向器的作用是改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动，外电路始终为直流电，并非将线圈中的直流电变成外电路的交流电，‌故D错误，符合题意。 故选D。 6．D 【详解】A．直流电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，不是电流的磁效应，故A错误； B．直流电动机工作过程中，消耗电能，获得机械能，是将电能转化为机械能，故B错误； C．当线圈转动至平衡位置时，由于惯性会转过平衡位置，通过换向器改变电流方向，线圈会继续转动，而不是立即停止，故C错误； D．若仅将电源正负极对调，也就是仅改变线圈中的电流方向，线圈受力方向改变，将逆时针转动，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】A．通电导体在磁场中会受到力的作用，所以线框会转动是由于受到磁场力的作用，故A错误； B．本题模型为简易电动机，电动机将电能主要转化为机械能，极少部分转化为内能，所以电路中的热功率小于线框旋转的机械功率，故B错误； C．如果磁铁吸附在电池负极的是S极，磁场方向是向下的，根据左手定则，左侧线框因电流流向负极而受力方向向内，右侧线框因电流流向负极而受力方向向外，从上向下看，线框将做逆时针转动，故C正确； D．如果线框下面只有一端导线与磁铁良好接触，则只有半个线圈受力转动且受力方向不变，线圈转动方向也不变，所以线框不会上下振动，故D错误。 故选C。 8．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。 9． 换向器 线圈中电流的方向 【详解】 [1][2]如图所示：AC、BD是换向器，它的作用是当线圈刚转过平衡位置时，立即改变线圈中电流的方向，从而改变线圈的受力方向，保证了线圈持续的转动下去。 10． 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。 11． 机械能 改变 【详解】[1]闭合开关，蹄形磁铁中的金属棒AB受到磁力的作用而运动，电能转化为机械能。 [2]导体AB受到磁力的方向与电流方向和磁场方向有关，若只改变其中之一，导体受到的磁力方向会发生改变。 12． 直流 时亮时灭 【详解】[1]根据题图可知，电源是两节干电池，是直流电源，故探究的是简易直流电动机的工作情况。 [2]电动机接通后，在安培力的作用下开始转动，由于有一端导线的绝缘漆只刮掉了一半，当旋转至绝缘部分时，电路中没有电流，小灯泡熄灭，但由于电动机的转子具有惯性，会继续旋转，当旋转至绝缘漆刮掉的部分时，电路中有电流通过，小灯泡发光，故小灯泡是时亮时灭的。 13． 电动机 右 N 【详解】[1]图甲中闭合开关后，金属棒在磁场中受到力的作用而运动，这是通电导体在磁场中受力的原理，电动机就是根据这个原理制成的。而电磁铁是利用电流的磁效应工作的，发电机是根据电磁感应原理制成的，所以该装置的原理可应用于制造电动机。 [2]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，当只改变电流方向时，受力方向会与原来相反。已知原来金属棒ab向左运动，那么只改变电流方向后，ab将向右运动。 [3]根据安培定则，用右手握住螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。从图乙中可以看出，电流从螺线管的右端流入，左端流出，右手四指顺着电流方向握住螺线管，大拇指指向左端，所以通电螺线管的左端为N极。 14．(1) 通电线圈在磁场中受到力的作用而转动 电 机械 (2)不变 (3)半周 (4) 亮 变大 【详解】（1）[1][2][3]通电线圈在磁场中受到力的作用而转动直流是电动机的工作原理，它在工作时把电能转化为机械能。 （2）通电导体中磁场中受力作用，力的方向与电流方向和磁场方向有关，同时改变直流电动机的磁场和电流方向，它的转动方向不变。 （3）小明在学了电动机知识后，回家做了一个电动机模型如图，他将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，要使线圈能连续转动，当线圈刚绕过平衡位置时，线圈受力方向要相反或者不受力，所以另一端的漆皮应刮半周，相当于是电动机中的换向器。 （4）[1][2]电动机为非纯电阻电器，工作时其对电流的阻碍作用大于其内部的电阻，如果用手指捏住玩具电动机的转轴使其转动变慢最后完全停下来，会导致电动机对电流的阻碍作用逐渐等于其内部电阻，由于其对电流的阻碍作用减小，通过电动机的电流将变大，灯泡的亮度将变亮。 15．(1)磁场 (2)运动 (3)磁场方向 (4)相反 (5)不能 【详解】（1）由奥斯特实验可知，通电导体周围存在磁场，则磁体可能会对通电导体产生力的作用。 （2）将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间，闭合开关前，导体静止不动，闭合开关后，发现通电导体ab在金属轨道上发生了运动，由于力是改变物体运动状态的原因，故说明磁场对通电导体具有力的作用。 （3）将磁体的N、S极对调（即改变了磁场方向），会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。 （4）将电源的正、负极对调（即改变了通电导体中的电流方向），会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反，这说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关。 （5）根据控制变量法可知，实验时只改变其中一个因素，而保持另一个因素不变，才能确定该因素对通电导体受力方向的影响。如果同时改变磁场方向和电流方向，不符合控制变量法，故不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。 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 $