北师大版九年级年级全一册14.5磁场对通电导线的作用力（Word版含答案）

北师大版九年级年级全一册 14.5 磁场对通电导线的作用力
一、单选题
1．闭合图中的开关，通电导体PQ从静止向右运动。小明断开开关进行操作，最后再闭合开关，发现PQ向左运动。小明的操作可能是（　　）
A．仅把PQ前后互换
B．仅把磁体左右互换
C．仅把开关的接线反接
D．仅把电源两极的接线反接
2．通电直导线在磁场中受到力的作用，力的方向与磁场方向、电流方向都垂直，磁场力的方向可以用左手定则来判断：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；将左手放入磁场让磁感线从手心垂直穿过，并使四指指向电流的方向，这时大拇指所指的方向就是通电导线所受磁场力的方向，如图甲所示。如图乙某区域内存在竖直向下的磁场，一个带负电的粒子某时刻的运动方向水平向右，则此时该粒子所受磁场力方向为（　　）
A．水平向右 B．水平向左 C．垂直于纸面向里 D．垂直于纸面向外
3．据了解，新型公交车的玻璃上已经安装了自动爆玻器，它相当于一个电控安全锤。危急时刻，司机只需按下开关通电，自动爆玻器磁场中的线圈就会产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎的目的。请判断自动爆玻器主要用到的工作原理是（　　）
A．电流的磁效应 B．磁场对通电导体的作用
C．电磁感应现象 D．磁极间的相互作用规律
4．如图所示，磁铁上下摆放形成稳定磁场，取闭合回路的一部分直导体ab沿东西方向放置于两磁铁中间，当闭合开关，该磁场对导体ab产生向北的作用力，则下列哪种方式可以使得该磁场对导体ab的作用力方向向东（　　）
导体ab沿东西方向放置
A．导体ab沿南北方向 B．导体ab沿南北方向
C．导体ab沿东西方向 D．导体ab沿东西方向
5．如图所示，当闭合开关的瞬间，导体棒AB水平向右运动；若同时对调电源与磁体的两极，再次闭合开关时，导体棒AB的运动方向是（　　）
A．水平向右 B．水平向左 C．竖直向上 D．竖直向下
6．如图所示的实验装置可以用来研究（　　）
A．影响通电导线受到的磁场力大小的因素
B．影响通电导线受到的磁场力方向的因素
C．导线在磁场中怎样运动才能产生感应电流
D．影响通电导线周围产生的磁场强弱的因素
7．如图所示是某同学自制的玩具电动机，一块钕铁椭圆形磁铁吸在干电池底部，将一段裸露的铜线折成矩形线框，上边与电池正极接触，下边搭接在磁铁上，观察到线框顺时针转动，则（　　）
A．该过程中机械能转化为电能
B．线框左右两边所受磁场力方向相同
C．若仅调换电池两极，线框将逆时针转动
D．若仅调换磁铁两极，线框仍顺时针转动
8．如图各图中，有关电与磁的表述，正确的是（ ）
A．甲图是水位自动报警器，该装置的原理是通电导体在磁场中受力的作用
B．乙图中实验说明电磁铁的磁性强弱只与电流的大小有关系
C．丙图是扬声器，水电站的发电机与其原理一样
D．丁图中闭合S，滑片P逐渐右移，条形磁铁仍处于静止状态，此时条形磁铁受到水平向左的摩擦力
9．对于下列四个实验现象或操作描述完全正确的有（　　）
①甲图实验现象说明了气体流速越大压强越小
②用天平称量物体质量，称量过程中可以移动平衡螺母
③丙图摩擦后的气球吸引细水流，说明带电体可吸引轻小物体
④丁图中开关闭合导体ab向左运动，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变
A．①③④ B．①②③ C．①② D．②③④
10．一节电池的负极吸附着一块圆柱形强磁铁，用铜导线做成一个如图所示的框架。当将铜框架转轴部分搁在电池正极上、框架下方两端作为电刷与强磁铁相接触时，铜框架就会旋转起来，它利用的原理是（　　）
A．电荷间的相互作用
B．磁场对通电导体的作用
C．电磁感应
D．电池的内能转化为机械能
11．如图所示，下列实验原理与电动机原理相同的是（　　）
A． B． C． D．
12．如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B是位于南、北方向带有电荷的两块雷雨云，在放电的过程中在两云层的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里，S极转向纸外，则下列说法正确的是（　　）
A．A、B带同种电荷 B．A带正电
C．B带正电 D．放电过程中，电荷量转化为内能、光能等
二、填空题
13．图甲为一个简易电动机，它由一节旧电池、小块钕磁铁和线框组成，磁铁吸在电池下端，线框由裸铜导线绕制。图乙为电动机工作原理图，箭头表示磁感线方向。根据图乙可知，磁铁上端为___________（填N或S）极；线框的ab段和cd段的电流方向___________（填相同或相反），磁场对ab段的作用力垂直于纸面向里，则cd段受到的磁场力垂直于纸面___________（填向外或向里），线框在转动过程中能的转化是： ___________。
14．如图是电流表的内部结构示意图。当接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针发生偏转。指针发生偏转的原因是______。
15．电动机在现代生产、生活中有广泛的应用。
（1）如图所示是电动机原理图，将通电线圈abcd置于磁场中，线圈的ab、cd边受到______，使线圈转动起来；
（2）某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的，遇到障碍时，只要按下倒车开关就能改变线圈中______来实现倒车。
16．如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨，符号×表示垂直于纸面指向纸面里的磁场的磁感线。现将电阻不计的铜棒EF和GH垂直放在滑轨上，当拉动GH使其向左移动时，发现EF也向左移动；若拉动GH使其向右移动，则EF向______移动，原因是：______。
三、综合题
17．下面是课本中的几幅图：
（1）甲图是动圈式扬声器它的原理与___________（电动机/发电机）相同。
（2）乙图人的前臂在举起杠铃时___________（省力/费力/等臂）杠杆。
（3）丙图两个铅块磨光后，压在一起就会粘住，这个现象说明___________。
（4）丁图人工心脏泵工作时，当电流从线圈A端流入，血液___________（流入/流出）泵室；若线圈中的电流大小增大，则心脏泵每分钟“跳动”的次数___________（增大/减小/不变）。
18．实验是学生学好物理的重要手段，也是中学生必备的基本技能之一。请结合使用过的物理仪器解答以下问题：
(1)如图甲所示，是灵敏电流计内部结构示意图，它的工作原理是利用通电导体在 ______ 中会受到力的作用，使指针发生偏转。此时如果改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向 ______ （选填“会”或“不会”）发生改变；
(2)将天平放在水平台上，并将归零后，小聪发现指针如图乙所示，此时他应该 ______ ，使天平横梁水平平衡；在用调节好的托盘天平称量空烧杯的质量时，往右盘中加入最小的砝码后，发现指针在分度盘上的位置如图乙所示，接下来的操作应该是 ______ ；
(3)小聪家一周前、后电能表的示数如图丙所示，他家这周消耗了 ______ kW h的电能；
(4)如图丁所示，该电阻箱的示数为 ______ Ω。
19．电动平衡车，又叫体感车，其工作原理是系统以姿态传感器（陀螺仪、加速度计）来监测车身的俯仰状态变化率，通过高速微控制器计算出适当数据和指令后，电动机驱动车前进或后退，同时保持车体平衡，因此，驾驶人只要改变自己身体的角度，往前或后倾，电动平衡车就会根据倾斜的方向前进或后退，而速度则与驾驶人身体倾斜的程度成正比．为避免失控，倾斜角度最大为30度．
下表是一种电动平衡车的部分参数：
动力来源 锂电池 最高车速 18km/h
工作电压 60V 最高车速行驶里程 27km
正常工作电流 1A 能量转化效率 约90%
最大载重 112kg 固定频率 150kHz
（1）电动平衡车启动后会将电能主要转化为_____能．
（2）当驾驶人向前倾斜角度增加时，电动平衡将_____
A、加速 B、减速 C、停止 D、功率减小
（3）驾驶人向前倾斜角度为30度时，电动平衡车的速度为_____km/h．
（4）电动平衡车充满电后，沿平直公路以最高车速正常匀速行驶时，根据表格中的参数可以算出电动平衡车所受的阻力为_____N．
20．运用知识解决问题：
（1）如图1所示的实验装置图中，属于研究电动机原理的是________ ，这个过程中_________能转化为________ ，电动机在生活中的应用实例有________ ________ ．
（2）如图2是继电器利用低电压来间接控制高电压电路的一个装置电路．当低压电路的开关S闭合时，电磁铁具有________ ，衔铁被________ ________ ，使高压工作电路中有电流通过，电动机工作．
（3）如图3的电路盒面板上有两个灯L1、L2 ， 两个开关S1、S2 ， 一个电压表，一个电流表．在不打开盒子的情况下，为探究盒内电路结构，进行了如下实验：
只闭合开关 S1 S2 S1、S2
L1 不亮 亮 不亮
L2 不亮 亮 亮
电流表示数 无示数 有示数0.2A 有示数0.3A
电压表示数 无示数 有示数1.6V 有示数2.8V
请根据实验情况在方框内画出盒内电路的电路图．
21．小明同学对电学实验时用的电表进行探究，经查资料我们通常使用的电表称为磁电式机械电表，打开电表后盖盒板，可以看到电表的内部结构（如图所示），如电磁铁、导线框、金属圆柱体、指针、螺旋弹簧等：
(1)当电表接入电路中工作时，指针会随着导线框一起偏转，说明通电导线在磁场中会___；
(2)电表工作时，不同大小的电流（或电压）通过电表时，指针会有不同大小的偏转，而且电表表盘的刻度是均匀的，说明了指针偏转的角度的大小与通过电表电流（或电压）大小的关系应该是____________；
(3)通过探究小明发现电流表并不是没有电阻，电压表接入电路中指针会偏转，说明电压表是有电流通过的。因此，小明认为电流表的电阻_______（很小/较小/小/较大/很大），电压表的电阻_________（很小/较小/小/较大/很大）；
(4)实验用的电流表（或电压表），有两个不同的档位（如电流表有0.6A和3A），当电流表（或电压表）指针满格度偏转时，通过电表内部连接指南针的线框时的电流________（相同/不同）的。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关，仅把电源两极的接线反接，改变了电流的方向，其他操作不能改变电流或磁场的方向，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2．D
【解析】
【分析】
【详解】
由图知，电子水平向右运动，因电子定向移动的方向与电流的方向相反，所以电流的方向是水平向左的；根据左手定则，伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线垂直穿过掌心，四指指向电流的方向（即水平向左），大拇指所指的方向为磁场力的方向，所以此时该粒子所受磁场力方向为垂直于纸面向外。
故选D。
3．B
【解析】
【详解】
由题知，司机只需按下开关，内部电磁线圈通电产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的，所以自动爆玻器的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，故B符合题意，ACD不符合题意；
故选B。
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据左手定则，电流由南向北，磁感线朝下，受力向西，故A不符合题意；
B．根据左手定则，电流由北向南，磁感线朝下，受力向东，故B符合题意；
C．根据左手定则，电流由东向西，磁感线朝下，受力向南，故C不符合题意；
D．根据左手定则，电流由东向西，磁感线朝上，受力向北，故D不符合题意。
故选B。
5．A
【解析】
【详解】
通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关，同时对调电源与磁体的两极，即同时改变电流的方向和磁场的方向，则导体受力方向不变，还是水平向右运动。
故选A。
6．B
【解析】
【详解】
该实验装置是研究通电导体在磁场中受力而运动，而电流的方向可以改变，所以能探究影响通电导线受到的磁场力方向的因素，故选ACD不符合题意，B符合题意。
故选B 。
7．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．该过程中电能转化为机械能，故A不符合题意；
B．左右两段导线周围的磁场方向不同，电流方向相同，所受磁场力方向不同，故B不符合题意；
CD．若仅调换电池两极，电流方向改变，线框将逆时针转动，若仅调换磁铁两极，磁场方向改变，线框将逆时针转动，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
8．D
【解析】
【详解】
A．甲图是水位自动报警器，该装置使用了电磁继电器，原理是通有电流的导线在其周围产生磁场的现象，故A错误；
B．乙图中，两电磁铁的电流相同，匝数不同，说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关，故B错误；
C．扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受到里的作用，而水电站的发电机的工作原理是电磁感应现象，二者原理不同，故C错误；
D．根据安培定则，可以得到通电线圈左端为N极，所以条形磁铁受到通电螺线管对它向右的吸引力，所受摩擦力向左，滑片P向右移动时，接入电路中电阻变小，电流变大，磁性增强，由于条形磁铁仍处于静止状态，受力平衡，所以条形磁铁受到的向左的摩擦力增大，故D正确。
故选D。
9．A
【解析】
【详解】
①甲图中，向两张纸中间吹气时，两张纸中间的空气流速快，压强小，两张纸外侧的空气流速小，压强大，在压强差的作用下使得两张纸向中间靠拢，说明了气体流速越大压强越小，故①正确；
②用天平称量物体质量时，为了保证测量结果准确，在称量过程中不可以移动平衡螺母，故②错误；
③气球摩擦后由于电荷转移而带电，因带电体具有吸引轻小物体的性质，故可以吸引细水流，故③正确；
④丁图中，由安培定则可知，开关闭合后，导体ab向左运动，通电导体在磁场中受到的力的作用与磁场和电流的方向均有关，若同时改变电流方向和磁场方向，由安培定则可知，导体ab运动方向不变，故④正确。
由题意可知，A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10．B
【解析】
【详解】
由题意可知，简易装置中，干电池的负极吸引着一块钕铁硼磁铁，并将一段金属丝做成“M”型，将金属丝小心地放置在电池上，这是利用了通电导体在磁场中受力的原理而使导线丝转动的，这是电动机的原理，此过程中，电能转为机械能。
故选B。
11．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．如图，是奥斯特实验，能证明通电导线周围存在磁场，故A不符合题意；
B．如图，闭合开关，通电带线在磁场中受力而产生运动，与电动机原理相同，故B符合题意；
C．如图，导线在磁场中切割磁感线，产生感应电流，与发电机原理相同，故C不符合题意；
D．如图，通电螺线管相当于条形磁铁，能吸引铁钉，故D不符合题意。
故选B。
12．B
【解析】
【分析】
由右手定则判断电流的方向，再根据电流方向判断A、B所带的电荷；
能量的转化只能是一种能转化为其它能。
【详解】
ABC．由于小磁针N极转向纸里，S极转向纸外，故该通道所产生的磁场方向应该是垂直于纸面向里，所以利用右手螺旋定则可以判断出电流的方向应该是由A流向B，所以A带的是正电荷；B带的是负电荷，故AC错误，B正确；
D．放电过程应是电能转化为内能、光能，故D错误。
故选B。
13． N 相同 向外 电能转化成机械能
【解析】
【分析】
【详解】
[1]图乙为电动机工作原理图，箭头表示磁感线方向。根据图乙可知，在磁体外部，磁感线总是从N极发出，回到S极，磁铁上端为N极。
[2][3]已知磁场对线框ab段的作用力垂直于纸面向里，线框的ab段和cd段的电流方向相同，磁场方向不同，线框cd段受到的磁场力垂直于纸而向外。
[4]线框在转动过程中消耗电能，产生机械能，将电能转化为机械能。
14．通电导线在磁场中受到力的作用
【解析】
【详解】
当给处于磁场中的线圈通电时，线圈运动起来，并且带动指针偏转，其原因是通电导线在磁场中受到力的作用。
15． 力的作用 电流的方向
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]一方面，磁场对通电线圈有力的作用；另一方面，线圈转动了起来，运动状态发生的了改变，说明线圈受到了力的作用。
（2）[2]通电线圈在磁场中受到力的作用，受到的力的方向与电流方向和磁场方向有关，当电流方向或者磁场方向变得相反时，线圈受到的力的方向也变得相反。但如果同时改变电流方向和磁场方向，则线圈受到的力的方向则不变。按下倒车开关，改变了线圈中的电流方向，使线圈受力的方向发生改变，从而实现倒车。
16． 右 GH运动方向的改变，使感应电流方向变化，导致EF受力方向改变
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]移动GH，GH切割磁感线产生感应电流，感应电流流过EF，EF在磁场中受力的作用也发生移动，由右手定则和左手定则得，GH向左移动，EF向左移动，GH向右移动，EF向右移动。
17． 电动机 费力 分子之间存在相互作用的引力 流入 不变
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]扬声器工作时把电信号转换成声信号，电能转化成机械能，其原理是通电导体在磁场中受力运动，与电动机的工作原理相同。
（2）[2]人的前臂在举起杠铃时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。
（3）[3]分子间同时存在相互作用的引力和斥力，两个铅块磨光后，压在一起就会粘住，这个现象证实了分子之间有引力。
（4）[4]当电流从线圈A端流入过程，根据安培定则，螺线管左端为S极，此时异名磁极相互吸引，活塞左移，S1关闭，S2打开，血液从S2流入泵室。
[5]图中的活塞移动变化频率与交流电的频率有关，交流电电流方向改变的频率影响跳动次数，与电流大小无关，若线圈中的电流大小增大，则心脏泵每分钟“跳动”的次数不变。
18． 磁场 会 向左调节平衡螺母 取下最小的砝码，再移动游码，使横梁再次平衡 22 2547
【解析】
【分析】
该题是综合题，涉及通电导体在磁场中受到力的作用、天平的使用、电能表的读数、电阻箱的读数等知识，考查范围广，学生应从日常学习中会记忆一些基本知识。
【详解】
(1)[1]通电导体在磁场中受到力的作用，灵敏电流计就是利用这一原理工作的；当电流通过线圈时，线圈受到磁场力的作用，带动指针发生偏转。
[2]通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向都有关，如果保持磁场方向不变，改变电流方向，线圈受力方向发生变化，指针的偏转方向也会改变。
(2)[3]将天平放在水平台上，并将游码归零后，指针右偏，此时他应该向左调节平衡螺母，使天平横梁水平平衡。
[4]节好的托盘天平称量空烧杯的质量时，往右盘中加入最小的砝码后，发现指针在分度盘上的位置如图乙所示，说明右盘中砝码的质量偏大，则此时应该取下最小的砝码，再移动游码，使横梁再次平衡。
(3)[5]上周日12:00电能表的读数是1266.5kW h，本周日12:00电能表的读数是1288.5kW h，
则这周消耗的电能
W=1288.5kW h-1266.5kW h=22kW h
(4)[6]由图知，×1000的位置对应的数是2，×100的位置对应的数是5，×10的位置对应的数是4，×1的位置对应的数是7，所以电阻箱的示数是2547Ω。
19． 机械 A 18 10.8
【解析】
【详解】
(1)电动车行驶中消耗了电能，增加了物体的动能，即机械能；同时有少量的内能产生；
(2)驾驶人只要改变自己身体的角度，往前或后倾，电动平衡车就会根据倾斜的方向前进或后退，而速度则与驾驶人身体倾斜的程度成正比；当驾驶人向前倾斜角度增加时，电动平衡将加速，故选A；
(3)倾斜角度最大为30度时，速度最快，由表格可知，最大速度为18km/h；
(4)最大功率为：P=UI=60V×1A=60W,则转化为机械能的功率为：=P=60W90=54W
牵引力：F===10.8N，由于车做匀速直线运动，所受阻力f=F=10.8N.
20． （1） 电 机械 电风扇 洗衣机 磁性 吸下 接触
【解析】
【详解】
（1）由图（1）知道，电路中有电源，是通电导体在磁场中受力的装置图，是电动机的原理；在其工作过程中将电能转化为机械能，生活中的电风扇、洗衣机等都是利用了电动机来工作的；
（2）由图2知道，电磁继电器的左侧为控制电路，右侧为工作电路，当低压电路的开关S闭合时，电磁铁获得磁性，吸引衔铁向下运动，使触点接触，工作电路接通，电动机工作；
（3）分析表中的数据与现象知道，当S1 单独闭合后，所有元件均不工作，说明它的位置不在干路，只能控制个别元件的工作；当S2 单独闭合后，所有元件均工作，说明它控制着整个电路的通断；当S1 S2 同时闭合时，灯L1 不亮，说明它被短路，由电压表示数的变化知道，这不是一个并联电路，即电路是一个串联电路，S2 控制整个电路，S1 与L1 并联，电压表测L2两端的电压，电流表测电路中的电流，电路如图：
【点睛】
本题是一道综合题，（1）考查了通电直导线周围的磁场，（2）电磁继电器工作过程的分析，（3）是一个较有难度的题目，必须通过表格中的现象与数据，明确开关的作用、电压表、电流表的测量对象、判断出电路的串并联性质，最后画出电路图．
21． 受力 正比 很小 很大 相同
【解析】
【详解】
(1)[1]指针发生运动，是因为受到力的作用。
(2)[2]因为电表表盘的刻度是均匀的，所以指针偏转的角度大小与电流大小成正比。
(3)[3][4]如果电流表内部电阻大，会导致电流过小，电流表指针难以偏转，所以内部电阻很小，电压表并联后，为使电流基本通过电流表，所以通过电压表的电流很小，所以电压表内部电阻很大。
(4)[5]因为偏转角度一样，即指针受到磁力一样，说明通过线框时的电流相同。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页