第十七章 电动机与发电机 单元测试题 2021——2022学年沪粤版九年级物理下册(有答案)

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名称 第十七章 电动机与发电机 单元测试题 2021——2022学年沪粤版九年级物理下册(有答案)
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资源类型 教案
版本资源 粤沪版
科目 物理
更新时间 2021-11-22 15:34:34

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第十七章 电动机与发电机
一、选择题(每题3分,共33分)
1.如图1所示的实验装置图中,能够说明电动机工作原理的是 ( )
图1
2.直流电动机中换向器的作用是 ( )
A.改变线圈的转动方向 B.改变线圈中的电流方向
C.改变磁场的方向 D.改变线圈外的电流方向
3.关于发电机的工作原理,下列说法中正确的是 ( )
A.电流的热效应 B.电流周围存在磁场
C.电磁感应现象 D.磁场对通电导体的作用
4.如图2所示,a表示垂直于纸面的导线。若A、C两图中的导线是断开电路的一部分,B、D两图中的导线是闭合电路的一部分,当导线沿图中箭头所示方向运动时,能产生感应电流的是 ( )
图2
5.如图3所示是演示电磁学原理及其应用的示意图,以下说法中正确的是 ( )
图3
A.利用图甲实验的原理可制成丙装置
B.利用图乙实验的原理可制成丁装置
C.图丙装置可将内能转化为电能
D.图丁装置可将机械能转化为电能
6.如图4所示是探究“让通电导线在磁场中动起来”的实验装置图,闭合开关,导线ab向左运动。要使导线ab向右运动,下列操作可行的是 ( )
图4
A.将蹄形磁铁换成磁性更强的磁体
B.通过调节滑动变阻器的滑片增大电流
C.改变电流的方向同时改变磁场的方向
D.只改变电流的方向或只改变磁场的方向
7.一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5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:
图5
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
8.如图6甲所示是发电机原理的示意图,图乙中的“”表示导线ab,当它在磁场中分别转动到1、2、3、4位置时,运动方向已用箭头标出,则下列说法正确的是 ( )
图6
A.在位置1时,电路中不会产生感应电流 B.图甲的电路中需要电源
C.在位置3时,电路中不会产生感应电流 D.发电机产生的电流方向不变
9.我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器,电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通过强电流时,即可受到强大的推力,下列与电磁弹射器工作原理一致的是 ( )
A.电饭锅 B.麦克风 C.发电机 D.电风扇
10.为了防止考试作弊,监考人员利用手持式金属探测器对考生进行检查,如图7所示。当探测器靠近金属物体时,在金属物体中就会产生感应电流,探测器发出警报。以下选项中同样利用该原理工作的是 ( )
图7
A.电动机 B.电磁铁 C.电铃 D.动圈式话筒
11.小明将微型电风扇与小灯泡按如图8所示的方式连接并进行实验,用手快速拨动风扇叶片,带动转子转动,这时发现小灯泡发光了,微型电风扇变成了“发电机”。关于该实验现象,下列说法中正确的是 ( )
图8
①电产生了磁,使电风扇转动 ②磁产生了电,使小灯泡发光
③微型电风扇相当于电源 ④电风扇转速越大,灯泡越亮
A.①②③ B.①③④
C.①②④ D.②③④
二、填空题(每空2分,共32分)
12.电动机与发电机的两个主要部件都是定子和转子。为了方便研究它们的工作原理,我们通常把它们简化为 。电动机工作过程中,把电能转化为 。
13.如图9所示,一束电子沿着图示方向高速穿过蹄形磁铁的磁场时 (选填“会”或“不会”)偏转,理由是 , 。
图9
14.如图10所示,当通电线圈分别处于图甲、乙两个位置时,能够静止不动的是图
。线圈所处的这个位置称为 位置。
图10
15.小明做了一个如图11所示的实验装置,闭合开关,如果用外力使导体ab水平向右运动,则光滑的导体棒cd (选填“会”或“不会”)运动起来,此时甲部分应用的物理原理是 ;乙部分的能量转化是 能转化为机械能。
图11
16.我国已成为世界上高铁发展最快、技术最先进的国家之一。在节能技术上,高铁动车组采用了再生制动方式:动车到站前先停止供电,由于 ,动车会继续向前运行,此时电机线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线产生 ,将 能转化为电能,自动输入电网。
17.如图12所示装置,“×”表示垂直于纸面向里的磁感线,在弹簧测力计下挂一个重为G的软铁块。软铁块下方有一带铁芯的螺线管,螺线管两端导线与金属导轨ab、cd相连。导体棒ef平放在导轨上,各触点接触良好。当ef上下滑动时,弹簧测力计的示数 G;当ef向左滑动时,弹簧测力计的示数 G;当ef向右滑动时,弹簧测力计的示数 G。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
图12
三、实验探究题(共35分)
18.(11分)如图13所示是小明同学设计的实验装置图,请回答下列问题。
图13
(1)当开关闭合后,线圈转动的原因是 。
(2)要改变线圈的转动方向,你的方法是 。
(3)要改变线圈的转速,你的办法是 。
(4)科学家们利用这一原理发明了 机。
19.(12分)如图14所示是探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。闭合开关后,导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。实验观察到的现象如下表
所示。
图14
实验序号 磁场方向 导体棒ab 运动方向 灵敏电流计 指针偏转情况
1 向下 向上 不偏转
2 向下 不偏转
3 向左 向右偏
4 向右 向左偏
5 向上 向上 不偏转
6 向下 不偏转
7 向左 向左偏
8 向右 向右偏
(1)实验时通过观察 来判断电路中是否产生感应电流。
(2)由实验可知,闭合电路中的部分导体在磁场中做 运动时,电路中产生感应电流。
(3)比较第4次和第 次实验可知,导体棒运动方向相同时,感应电流的方向与磁场的方向有关。
(4)比较第7次和第8次实验可知: 。
20.(12分)利用如图15甲所示的装置观察“磁场对通电直导线的作用”。
图15
(1)应在M、N之间接入 (选填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”),装置中的导体棒应选用轻质的 (选填“铁棒”或“铝棒”)。
(2)在正确完成(1)的操作后,闭合开关,发现导体棒AB在磁场力作用下向左运动,若要使导体棒AB在磁场力作用下向右运动,你采取的方法是 (写出一种即可)。
(3)如图乙所示,两磁极间的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极,且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的。通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,则ab段导线所受磁场力的方向为 。
答案
1.A
2.B [解析] 直流电动机中换向器的作用是当线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中电流的方向,使线圈持续地转动。
3.C
4.D [解析] 只有“闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动”时,才会产生感应电流,A、C两图中的导线是断开电路的一部分,而图B中的导线虽是闭合电路的一部分,但导线的运动方向与磁感线方向平行,没有切割磁感线,故A、B、C都不能产生感应电流。
5.D [解析] 利用图甲实验的原理可制成丁装置,利用图乙实验的原理可制成丙装置,故A、B错误。图丙装置可将电能转化为机械能,故C错误。图丁是手摇发电机,可将机械能转化为电能,故D正确。
6.D [解析] 通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向两个因素有关。换用磁性更强的蹄形磁铁,会改变受力大小,不能改变导线中的电流方向或磁场方向,不能改变受力方向,故A错误;增大电流,会改变受力大小,但不会改变导线的运动方向,故B错误;将磁体的N、S极对调,同时改变电流的方向,不会改变受力方向,不能使导线向右运动,故C错误;只改变电流的方向或者只改变磁场的方向,则导线的受力方向与原来相反,能使导线向右运动,故D正确。
7.D [解析] ①若图乙中a接正极、b接负极,根据右手螺旋定则知蹄形螺线管的左端为S极,与图甲的磁场方向相反,线圈中通与图甲电流方向相同的电流时,线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相反;②若图乙中b接正极、a接负极,根据右手螺旋定则知蹄形螺线管左端为N极,与图甲的磁场方向相同,线圈中通与图甲电流方向相同的电流时,线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同;③若图乙中a接正极、b接负极,根据右手螺旋定则知蹄形螺线管的左端为S极,与图甲的磁场方向相反,线圈中通与图甲电流方向相反的电流时,线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同;④若图乙中b接正极、a接负极,根据右手螺旋定则知蹄形螺线管的左端为N极,与图甲的磁场方向相同,线圈中通与图甲电流方向相反的电流时,线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相反。综上分析②③符合题意。
8.A [解析] 图中的“”表示垂直于纸面、绕垂直于纸面的轴转动的一根导线,它是闭合电路的一部分;由图知磁感线方向水平向右,而导线在位置1时的运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,不能产生感应电流;导线在位置2、3、4时都切割磁感线,能产生感应电流,故A正确,C错误。发电机的原理是电磁感应现象,将机械能转化为电能,则该装置相当于电源,为小灯泡提供电能,故B错误。由于导线在不同位置时切割磁感线的方向不同,所以产生感应电流的方向也不同(会变化),故D错误。
9.D [解析] 由题意可知,电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
10.D
11.D
12.蹄形磁铁和线圈 机械能
13.会 带电粒子的定向运动会形成电流 
磁场对电流会产生力的作用
14.乙 平衡 [解析] 通电线圈在磁场中会受到磁场力的作用,因此线圈会转动起来,当线圈的两个边受到的力在同一条直线上时,线圈所在的位置叫做平衡位置,线圈由于惯性可以越过这个位置,故图乙中线圈所处的位置是平衡位置。
15.会 电磁感应 电 [解析] 闭合开关,导体ab和cd组成一个闭合电路,闭合电路的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动,闭合电路中有了感应电流,这种现象是电磁感应现象。电路中有了感应电流之后,感应电流经过导体cd,导体cd成为通电导体在磁场中会受力而运动,这是电动机的工作原理,该过程中电能转化为机械能。
16.惯性 感应电流(电流) 机械
17.等于 大于 大于 [解析] 当ef上下滑动时,ef没有切割磁感线,电路中没有感应电流,螺线管没有磁性,则弹簧测力计的示数不变,等于原来软铁块的重力G;当ef向左或向右滑动时,ef都切割磁感线,电路中都会产生感应电流,螺线管都有磁性,只是螺线管两端的极性不同,但由于弹簧测力计下挂的是软铁块,即其没有磁性,所以不论ef向左还是向右滑动,软铁块都会被螺线管吸引,使得弹簧测力计的示数大于软铁块的重力G。
18.(1)通电线圈在磁场中受到力的作用
(2)对调电源两极(或对调磁体两极)
(3)增加或减少干电池的数量(或改变磁体磁性的强弱)
(4)电动
19.(1)灵敏电流计的指针是否偏转
(2)切割磁感线
(3)8
(4)磁场方向一定时,感应电流的方向和导体切割磁感线的运动方向有关
20.(1)电源 铝棒 
(2)改变电流的方向(或改变磁场的方向) 
(3)竖直向上
[解析] (1)利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时,电路中必须有电源,所以在M、N间应接电源;探究磁场对电流的作用时,因为磁体能够吸引磁性材料,因此通电导体不能为磁性材料,故不能选择铁棒进行实验,应选铝棒。
(2)通电导体在磁场中受力而运动,运动方向与电流的方向和磁感线的方向有关,若要使导体棒AB在磁场力作用下向右运动,可以改变电流的方向或改变磁场的方向。
(3)如图所示,磁体间的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极,且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的,通电后cd和ab中的电流方向相反,若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下,则ab段导线所受磁场力的方向为竖直向上。