-20.4 电动机 同步练习题2021—2022学年人教版九年级物理全一册（有答案）

2021——2022学年度人教版九年级物理 第二十章 电与磁 20.4 电动机 同步练习题
一、选择题
1．下面所做的验证性实验中，不正确的是（ ）
A．用红、蓝、绿等颜料按适当的比例混合得到的颜色可以说明白光是由各色光组成的
B．在冷水、热水中各加入一滴墨水，发现热水变色快，说明分子热运动与温度有关
C．将磁体靠近通电的灯泡，发现灯丝抖动，说明通电导体在磁场中受到力的作用
D．从滑梯上滑下时臀部有灼热感，说明机械能可以转化为内能
2．如图所示，用“ 表示导线中的电流方向垂直于纸面向里，“ ”表示导线中的电流方向垂直于纸面向外，若此时通电导线受到的力向上，则以下四个选项中，力的方向判断正确的是（　　）
A． B． C． D．
3．如图所示，把一根直导体ab放在磁体的磁场中，导体两端通过光滑金属导轨与电源、开关、滑动变阻器相连。实验中，当闭合开关时，导体ab向左运动，则下列说法错误的是（　　）
A．若交换磁体的S，N极或交换电源的正、负极，导体ab受力方向改变，导体ab向右运动
B．若同时交换磁体的S，N极和电源的正、负极，导体ab受力方向不改变，导体ab向左运动
C．法拉第利用这个原理发明了发电机
D．此过程电能减少，机械能增加，是电能转化成了机械能
4．曲靖开通高铁已经有近5年时间，高铁利用牵引电机将电能转换成列车的机械能。下图中与牵引电机工作原理相同的是（　　）
A．B．C． D．
5．如图所示，干电池底部吸有强磁铁（可导电），在干电池的正极上支有一“门”字形导线框，导线框B侧和套在强磁铁上导电圆环C连接，导线框和圆环C能够一起绕干电池持续转动，圆环C在转动过程中与强磁铁接触良好，则（　　）
A．只有导线框A侧受到磁场对电流的作用
B．只有导线框B侧受到磁场对电流的作用
C．导线框A侧、导线框B侧均受到磁场对电流的作用
D．如只将强磁铁翻转放置，导线框转动方向不变
6．如题图所示，下列说法正确的是（　　）
A．甲图：地磁场的磁感线是从地理的北极出发回到地理的南极 B．图乙：小磁针的左端是小磁针的南极
C．图丙：发电机的原理图 D．图丁：条形磁体两端的磁性最弱
7．小红发现教室的投影幕布有一个开关，通过其转换可以使幕布上升或下降．请教物理老师后她得知，电动机的旋转方向会随电流方向的改变而改变．于是她用单刀双掷开关及其它元件设计了如图所示的电路图，其中能通过开关的转换而改变电动机旋转方向的是（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，线圈abcd位于磁场中，当开关接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上．此时，cd段导线受磁场力
A．方向向下 B．方向向上 C．为零，因为线圈处于水平位置 D．为零，因为ab段导线向上转动
二、填空题
9．如图是______（选填“电动机”或“发电机”）的工作原理图，改变磁场方向或______方向，通电导体的受力方向将改变。
10．如图所示，为六旋翼无人机，它的每个旋翼都是由_________（填“发电机”或“电动机”）来带动高速旋转的；旋翼高速旋转时，无人机就会受力上升，这个力的施力物体是_________（填“旋翼”或“空气”）。
11．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________________。
12．如图是某型号的电动N95口罩，它能阻止病毒进入人体，主要是因为滤网中间的熔喷布带有静电，能吸附含毒飞沫的缘故，这是利用了带电体具有________的性质；能主动送风保障呼吸畅通的电机是利用__________原理工作的；长时间戴口罩，脸上会留下深深的压痕，这说明力可以_______。
13．如图所示，闭合开关后，导体ab会向左运动，该现象与_____的工作原理相同，如果移动滑动变阻器的滑片，则导体ab运动的_____（选填“速度”“方向”“速度与方向”）发生变化。滑动变阻器除了有以上的作用外，还可以_____。
14．如图所示，AB和CD是两根固定且平行的光滑金属轨道，符号“×”代表垂直金属导轨向下的磁场，现将铜棒EF和GH垂直静止放在导轨上，当拉动铜棒EF向左运动时，铜棒GH会跟着向左运动。若将磁场方向改为与原来相反，仍然向左拉动铜棒EF，则GH的运动方向_______（选填“向左”或“向右”），理由是___________。
三、作图题
15．如图，开关S闭合后，根据通电导体ab的电流方向、受到磁场力F的方向，在图中标出磁铁的N极和S极。
16．如图所示，线圈abcd位于磁场中。K与1接通时（如图甲），ab段导线受磁场力F的方向竖直向上；当K改为与2接通同时调换左右磁极位置时（如图乙），请在图乙中画出cd段导线受到磁场力F’。
四、实验题
17．瑞瑞同学有-辆玩具电动车，在行驶的过程中，车上的小动物可以自由旋转，这种功能是由两个电动机带动的，如图所示是该玩具电动车的简化电路图．目前该车某一处出现了故障：通电后玩具电动车只能行驶，上面的动物不能旋转．对此，瑞瑞同学提出了猜想：
[猜想与假设]
(1)可能是旋转开关有故障；(2)可能是旋转定时器有故障；(3)可能是________有故障．
瑞瑞同学利用一只电压表来判断故障的位置．
[进行实验]
（1）将玩具电动车装上四只新干电池，闭合旋转开关和旋转定时器；
（2）将电压表一端接在d点不动，另一端依次接在a点、b点和c点，观察电压表示数．
[分析与论证]
（1）如果另一端接在点时电压表有示数，接在点时无示数，说明旋转开关________（选填“断路”、“短路”或“正常”）；
（2）如果另一端分别接在、点时，电压表都有示数，然后改接到点，发现电压表仍然有示数，且，说明________和________正常，________有故障．
[交流评估]
瑞瑞将他的检修方法与小明和小华进行了交流．
（1）小明说，在[进行实验]的第（2）步，只用一根导线连接、，就可以判断旋转电动机是否断路，方法是：如果旋转电动机________，就表明它是好的．
（2）小华说，在[进行实验]的（2）第步，也可以用电流表检测旋转开关和旋转定时器是否损坏，方法是：将电流表接、，如果旋转电动机仍不转，表明旋转开关可能是________（好的/坏的）；再将电流表接、，判断旋转定时器的好坏；但绝对不能将电流表接到、之间，否则有可能________．
18．如图所示为小玲和小辉同学制作的一种直流电动机模型，他们用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，将线圈放在支架上，蹄形磁体放在线圈周围．
（1）直流电动机的工作原理是利用________ 有力的作用．
（2）按他们这种方法刮漆，线圈在刚转过平衡位置时________ （选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”），目的是使线圈能够________
（3）可以通过改变________ 方向，改变线圈的转动方向（填一种方法）．
（4）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，原因可能是________ ，这时可进行的有效尝试是________
19．东东和辰辰在学习“探究电动机为什么会转动”后，来到实验室又经历了一些科学探究过程．
（1）验证磁场对电流的作用（如图甲所示）：将一白炽灯接通电源后，东东用一条形磁体靠近灯泡的玻璃罩，仔细观察灯丝，东东发现___________，该现象说明_____________．
（2）如图乙所示是东东和辰辰制作的电动机模型．通电后，轻轻拨动线圈，他们发现电动机不转，下面是他们分析到的可能的原因，请你帮他们看一看，可能的是______．①线圈处于平衡位置；②接线柱接触不良；③磁铁的极性反了；④电池装反了；⑤转子受到的摩擦力太大了；⑥转子与定子之间的摩擦力太大；⑦电池太旧了；⑧磁铁的磁性不够强．
（3）经过处理，通电后轻轻拨动线圈，他们发现电动机只转动了一周，就在某一位置附近晃动几下停下来了．他们分析现象得到：“某一位置”是指______；如果要让电动机连续地转动下去，可以怎样改进____？
五、综合题
20．阅读短文，回答问题.
水下机器人
2018年12月14日，南方电网首个作业级水下机器人下水为海底电缆“护驾”。水下机器人的引进对海南海底电缆进行埋深检测、视频摄像、悬空裸露检测等发挥重要作用。如图甲，某水下机器人“小H”由锂电池供电，采用电动机提供动力，下表是“小H”的部分技术参数，能量密度是指电池单位质量所输出的电能。
参数名称 电源电压 最大承受压强 提升重物最大高度 锂电池能量密度 锂电池的总质量
数据 60V 0.8m 0.50(kW·h)/kg 2kg
(1)当“小H”在海水里下潜过程中，下列说法中错误的是_____；
A．以海底礁石为参照物，“小H”是运动的
B．“小H”摄像时，成倒立、缩小的虚像
C．“小H”所受到海水的压强增大
D．“小H”中的电动机工作原理是磁场对电流的作用
(2)“小H”的外壳应选用耐腐蚀、硬度_____(选填 “大”或“小”)的材料制成。深海中的“小H”利用声呐装置与海面联系，声呐是利用______波传递信息的；
(3)某次“小H”在海底作业时，需将体积、质量60kg的电子设备提高0.6m，消耗了锂电池总储存能量的0.01%，则“小H”对电子设备做功为___J，“小H”中电动机的能量转化效率至少为___%；(取海水的密度为， g=10N/kg)
(4)如图乙为“小H”承受压强的过载保护电路原理图，电源电压为12V， RL是压敏电阻，其电阻值随受到的压强变化关系如下表所示，图乙触发器的电阻忽略不计，电流表的示数超过0.2A时就触发电动机停止工作，放弃下潜指令，以免“小H”受损伤；
压强p/ 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
压敏电阻RL/Ω 55 45 32 25 20 17 15
①根据表中的数据，请在图丙坐标系中画出压敏电阻RL与压强p之间的关系图线___；
②为保护“小H”，电阻箱R0的阻值至少应为___Ω；“小H”长时间在海底工作后，为减轻其最大承受压强，应将电阻箱R0的阻值适当___________(选填“增大”或“减小”)。
21．创造与探究
科学家安培发现，两根平行导线通电后有如图1所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况）．
（1）可见，平行通电导线之间有力的作用．而且，当通入的电流方向相反时，导线相互_____；
（2）安培发现平行通电导线之间相互作用力F的大小与两根导线中的电流，I1、I2，导线的长度l，导线之间的距离r有关，有关实验数据如下：
实验次数 l/m I1/A I2/A r/m F/N
1 1 0.2 0.2 0.1 1.0×10﹣7
2 1 0.5 0.2 0.1 2.5×10﹣7
3 1.5 0.2 0.2 0.1 1.5×10﹣7
4 1.5 0.2 0.2 0.3 0.5×10﹣7
5 1.5 0.4 0.1 0.2
①请将表格填写完整
②两平行导线间的相互作用力F的表达式为F=k_____（其中k为常数），k=_____（填数值和单位）．
③对于长度一定的两根平行导线，如果保持通入电流，I1、I2大小不变，导体所受到的力F与导线间距离r之间的关系可以用图2所示图象中的图线_____来表示．
④如果导线的长度为0.8m，导线之间的距离为0.4m，一根导线电流为0.5A，导线所受到的力为5×10﹣7N，则另一根导线电流为_____A．
【参考答案】
1．A 2．B 3．C 4．A 5．B 6．B 7．C 8．A
9． 电动机 导体通过电流方向
10． 电动机 空气
11． 由c到d 平衡位置 换向器
12． 吸引轻小物体 通电导体在磁场中受力会运动 改变物体的形状
13． 电动机 速度 保护电路
14． 向左 同时改变电流方向和磁场方向，导体受力方向不变
15．
16．
17． 旋转电动机 断路 旋转开关 旋转定时器 旋转电动机 转动 好的 短路
18． 磁场对通电导体 切断线圈中的电流 持续转动 电流（或磁场） 磁场太弱 换用较强的磁场（后两空合理即可）．
19． 灯丝颤动 磁场对通电导体有力的作用 ②⑤⑥⑦⑧ 平衡位置 将线圈与半环（换向器）一起固定在转轴上，将线圈的两端分别与半环（换向器）的两端相连，通过电刷、半环（换向器）向线圈输入电流
20． D 大 超声波 306J 85% 40Ω 减小
21． 排斥 0.75×10﹣7 2.5×10﹣7N/A2 b 2