苏科版九年级下册16.3磁场对电流的作用电动机 同步练习（有解析）

苏科版九年级下册 16.3 磁场对电流的作用 电动机
一、单选题
1．物理学原理在生产、生活中有着广泛的应用，很多机器、设备都是根据物理学原理制成的。利用右图所示实验的原理可以制成（ ）
A．发电机 B．电动机
C．内燃机 D．电磁铁
2．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A、B两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。下列说法正确的是（　　）
A．两侧线框中电流方向不相同 B．两侧线框周围的磁场方向不相同
C．两侧线框受磁场力方向相同 D．若B侧线框断路，线圈一定不能持续转动
3．海南夏天天气比较炎热，妈妈给小伟买了一个手持式充电小风扇，下列与小风扇有关的说法中正确的是（　　）
A．小风扇的工作原理是电流的热效应 B．小风扇工作时，将电能转化为机械能
C．小风扇充电时，将化学能转化为电能 D．小风扇的效率可以达到100%
4．矩形铜线框在某磁场中的位置如左图所示，电流I1从O点流入线圈，从P点流出，流出的电流为I2，AB段受到的磁场力方向向上，则（　　）
A．电流I1大于I2
B．CD段受到的磁场力方向向下
C．让线圈转180 到右图位置，AB段受到的磁场力方向向下
D．让线圈转180 到右图位置，CD段受到的磁场力方向向上
5．生活中有很多利用物理学原理制成的设备，下列说法中正确的是（　　）
A．扬声器是利用电磁感应原理制成的
B．电熨斗是利用电流的热效应原理制成的
C．电动机是利用电流的磁效应工作的
D．柴油机和汽油机的差别只是使用的燃油种类不同
6．为了保护环境，国家鼓励发展新能源汽车，新能源汽车被越来越多的家庭所接受。新能源汽车核心部件是电动机。图中能说明电动机工作原理的是：（　　）
A． B． C． D．
7．新能源电动汽车的动力装置是电动机，图中符合其工作原理的是（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示为家用吸尘器，其核心部件是一个能高速转动的电动机。下列关于吸尘器涉及的物理知识不正确的是（　　）
A．电动机的原理是磁场对电流有力的作用
B．电动机放在双层罩内，且罩体之间装有海绵，目的是减弱噪声
C．吸尘器工作时，将电能全部转化为机械能
D．“吸尘”的原理是流体压强与流速的关系
9．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．
10．如图甲所示，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。图乙为通电螺线管外部磁场的分布情况。则下列哪种方式可以使得通电螺线管的磁场对导体ab的作用力方向与甲图中ab的受力方向相同（　　）
A． B．
C． D．
11．目前， 市区里的老旧小区正在进行水路改造， 改造中用到了冲击钻， 冲击钻工作时， 钻头在电动机的带动下， 不断地冲击墙壁打出圆孔， 如图所示，冲击钻在工作过程中， 关于其能量转化正确的是（　　）
A．内能转化为机械能 B．内能转化为电能
C．只有机械能和电能的转化 D．有电能、机械能和内能的转化
12．下列机器中，不属于热机的是（ ）
A．洗衣机 B．柴油机 C．火箭 D．蒸汽轮机
二、填空题
13．截止2021年12月，临沂市市辖区共计建成公共充电站44座，充电桩44054个。
（1）电动汽车充电时，将电能转化为___________能；此时，电动汽车的电池组相当于___________（选填“电源”或“用电器”）；
（2）充电时，需要扫描二维码并充值才能充电，二维码相当于基本电路中的___________；各充电桩之间是___________联的；
（3）电动汽车的主要部件是电动机，它工作时将___________能转化为机械能。
14．如图所示，是探究“让通电导线在磁场中动起来”的实验装置。当闭合开关后，导体棒ab在轨道上向右运动，交换磁极方向后，闭合开关，导体棒ab向左运动，这说明磁场中通电导线受力方向和______有关；从能量角度来看，磁场对电流有力的作用，表明电能可以转化为______。______（选填“扬声器”或“麦克风”）就是根据上述原理工作的。
15．如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜 ______（选填“向左”“向右”或“左右往复”）运动。音圈之所以运动，是由于磁场对 ______有力的作用，此现象中能量转化情况是 _________。
16．“我们的征途是星辰大海”，如图所示，神舟13号的宇航员正在太空“出差”执行任务，飞船上的直流电动机在工作时将电能转化为_________能，历史上第一次发现电流周围存在磁场的科学家是_________。
三、综合题
17．阅读短文，回答问题：
电动车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱．通常说的电动车是以蓄电池作为能量来源．为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，作了放电余留20%左右即停止电能输出的电路设计．
如表是某型号电动自行车的相关数据．
整 车 整车质量 40kg
最高车速 10m/s
最大噪声 62dB
效 率 75%
蓄电池 容 量 0.5kW h
供电电压 48V
电动机 额定电压 48V
（1）如图所示的实验中，能反映电动机工作原理的是如图丙中的_____．
（2）关于电动车，下列说法中错误的是_____．
A．电瓶车手把相当于轮轴
B．紧急刹车时，人会向前倾导致人的动能变大
C．行驶过程中轮胎发热，轮胎内能一定增大
D．后视镜用凸面镜是为了扩大视野
（3）电动车中改变车速的控制器相当于是实验室中的_____（填物理实验器材名称），它和电动机应该_____选填“串联”或“并联”）在一起使用．
（4）该电动车最多能输出的机械能为_____J．
（5）小明骑着该电动车，以最大规定速度在水平路面匀速行驶时，且该电动车行驶过程中所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图象如图乙所示．则该过程中电动车克服摩擦力做功的功率为225W，则小明的质量是_____kg．（g取10N/kg）
18．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”)。
19．近几年来，我国大力推广新能源汽车，图为某款电动汽车，请你应用所学的物理知识回答下列问题：
（1）汽车行驶过程中，司机和乘客都需要系好安全带，这是为了减小司机和乘客由于具有__________带来的危害；
（2）新能源汽车的核心部件之一是电动机，它利用的原理是：磁场对__________有力的作用；
（3）小汽车前方的挡风玻璃是倾斜的，目的是为了使车内物体所成的像不妨碍司机视线。如图所示，车内物体AB成像的情景正确的是________。
A．B．C．
20．阅读短文，回答下列问题
江海晚报报道：2013年3月9日，陆地方舟新车见面会在江苏如皋产业基地隆重举行，全国第一款面向大众市场销售的纯电动SUV汽车“陆地方舟V5”面世，该车应用“高频变频电驱动技术”，百公里耗电量仅9度，让您轻松赏阅一路风景．已知该车部分性能参数如下表．
（1）电动机工作时，其工作原理是( )
A．磁场对电流的作用 B．电流的磁效应 C．电磁感应 D．电磁铁原理
（2）该车三相交流变频电机采用交流调速方式，在效率一定时，其耗电功率与转速的立方成正比，而行驶速度与电机转速成正比，下列关于汽车匀速直线行驶时，所受阻力F与车速v的关系图线，正确的是( )
（3）汽车驾驶室座位上的安全带，做得比较宽，当发生紧急情况需要刹车时，由于受力面积较大，从而使人受到的________较小，减轻对司机的伤害程度．
（4）下表是陆地方舟v5《驾驶守则》中的部分安全距离表格．
其中反应距离指驾驶员从发现情况到开始刹车过程中汽车匀速行驶的距离，刹车距离指从刹车到停下过程中汽车减速行驶的距离．停车距离x为反应距离与刹车距离之和．刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一．
①当汽车以最高时速70km/h匀速行驶时，其反应距离为________m．
②汽车保持恒定功率5．0kW在平直路面上行驶时，其所受阻力大小为360N，则汽车匀速行驶的速度v=________km/h，这一速度所对应的停车距离为________m．
（5）对“v5百公里（100km）耗电量仅9度”的报道，请你根据该车的性能参数，通过必要的推理演算，论证其是否真实．____
21．某纯电动SUV品牌汽车应用了“高效变频电驱动技术”，在售车部广告上有“百公里耗电量仅9度”的报道，该车部分性能参数如下表．
下表是该车《驾驶守则》中的部分安全距离表格．
其中反应距离指驾驶员从发现情况到开始刹车过程中汽车匀速行驶的距离，刹车距离指从刹车到停下过程中汽车减速行驶的距离．停车距离x为反应距离与刹车距离之和．刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一．
（1）电动机工作时，其工作原理是________，该汽车的动力蓄电池在充满电后电池存储的电能为____．
（2）该车三相交流变频电机采用交流调速方式，在效率一定时，其耗电功率与转速的立方成正比，而行驶速度与电机转速成正比，则汽车所受阻力f与车速v的关系为(用文字表述)____________．
（3）①当汽车以最高时速70km/h匀速行驶时，其反应距离为____m．②汽车保持恒定功率5.0kW在平直路面行驶时，其所受阻力大小为360N，则汽车匀速行驶的速度为v=____km/h，这一速度所对应的停车距离为____m．
（4）若小明一家三口周日乘坐此车到无锡灵山春游，全家人的总质量为170kg，汽车车轮与地面接触的总面积为0.2m2，求汽车慢速行驶过程中车轮对地面的压强（g=10N/Kg）？
（5）请你推理演算论证该车“百公里耗电量仅9度”的报道是否真实？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
该实验装置是研究通电导体在磁场中受力而运动，利用此原理制造了电动机，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2．B
【详解】
A．电流从干电池的正极出发经过导线框回到电源的负极，通过两侧线框中电流方向相同，故A错误；
BC．强磁铁产生磁场，两侧线框周围的磁场方向不相同，受到磁场力的方向不同，线框能够转动，故B正确；C错误；
D．线框B侧没有通电，所以B侧没有受到磁场的作用力，A侧受到磁场的作用力，能够转动，故D错误。
故选B。
3．B
【详解】
A．小风扇的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，故A错误；
B．小风扇工作时，将电能转化为机械能，故B正确；
C．小风扇充电时，将电能转化为化学能，故C错误；
D．小风扇工作时，消耗电能除了转化为机械能外，还转化为内能，所以效率不可能100%，故D错误。
故选B。
4．D
【详解】
A．O点和P点串联，流过的电流相同，故A不符合题意；
B．AB段与CD段电流方向相同，磁场方向也相同，所以CD段受到的磁场力方向向上，故B不符合题意；
CD．让线圈转180 到右图位置，电流、磁场方向均不变，则受到的磁场力方向向上，故C不符合题意、D符合题意。
故选D。
5．B
【详解】
A．扬声器的原理与电动机相同，是利用磁场对电流的作用工作的，故A错误；
B．电熨斗是利用导体中通过电流时产生热量的原理制成的，故B正确；
C．电动机是利用通电线圈在磁场中受力从而产生转动的原理工作的，故C错误；
D．柴油机和汽油机的差别是使用的燃油种类不同、构造略有不同 、吸入的气体也不同，故D错误。
故选B。
6．C
【详解】
A．图中是奥斯特实验的装置图，说明了通电导体周围存在磁场，故A不符合题意；
B．图为通电螺线管的原理图，是根据电流的磁效应制成的，故B不符合题意；
C．当闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，故C符合题意；
D．图中为异名磁极相互吸引，说明磁极间的相互作用。故D不符合题意。
故选C。
7．C
【详解】
电动机是利用通电导体在磁场中受力的原理制成的。
A．该实验探索的是磁极之间的相互作用，故A不符合题意；
B．该实验是奥斯特实验，探索的是通电导线周围存在磁场，故B不符合题意；
C．该实验探索的是通电导体在磁场中受力现象，是电动机的工作原理，故C符合题意；
D．探索的是通电螺线管的磁场特点，故D不符合题意。
故选C。
8．C
【详解】
A．电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故A正确，不符合题意；
B．电动机放在双层罩内，且罩体之间装有海绵，目的是用海绵吸音在传播过程中减弱噪声，故B正确，不符合题意；
C．吸尘器工作时，主要将电能转化为机械能，由于电流具有热效应，还会将部分电能转化为内能，故C错误，符合题意；
D．“吸尘”的原理是通过改变吸尘器里面气体的流速，减小吸尘器内部的气体压强，通过大气压强把灰尘压入吸尘器，故D正确，不符合题意。
故选C。
9．B
【详解】
A．利用左手定则，磁感线方向向右，电流方向向里，安培力向下，故A错误；
B．磁感线方向向右，电流方向向外，安培力向上，，故B正确；
C．磁感线方向向右，电流方向向里，安培力向下，，故C错误；
D．磁感线方向向右，电流方向向外，安培力向上，，故D错误。
故选B。
10．A
【详解】
由所给电源正负极可知，题干图中电流方向向东，磁场方向是竖直向下的，已知此时导体ab受到磁场力的方向向北；
A．由右手螺旋定则知A图中螺线管上端为N极，下端为S极，通电导体所在位置磁场方向是竖直向上，导体中电流方向向西，根据甲图导体运动方向与磁场方向和电流方向的关系知，导体受到磁场力的方向向北，与甲图中ab的受力方向相同，故A符合题意；
B．由右手螺旋定则知B图中螺线管上端为N极，下端为S极，通电导体所在位置磁场方向是竖直向上，导体中电流方向向东，根据甲图导体运动方向与磁场方向和电流方向的关系知导体受到磁场力的方向向南，与甲图中ab的受力方向相反，故B不符合题意；
CD．由右手螺旋定则知CD 图中螺线管上端为S极，下端为N极，通电导体所在位置磁场方向是竖直向下，导体中电流方向向西，根据甲图导体运动方向与磁场方向和电流方向的关系知导体受到磁场力的方向向南，与甲图中ab的受力方向相反，故CD不符合题意。
故选A。
11．D
【详解】
当电流通过电动机时，电流做功，消耗电能转化为机械能和内能；钻头冲击墙壁，克服摩擦做功，将机械能转化为内能；由此分析可知，在该过程中存在电能、机械能和内能的转化，故ABC错误；D正确。
故选D。
12．A
【详解】
A．洗衣机是利用电动机工作的，将电能转化为机械能，不属于热机，故A符合题意；
BCD．柴油机、火箭和蒸汽轮机工作时，将内能转化为机械能，属于热机，故BCD不符合题意。
故选A。
13． 化学 用电器 开关 并 电
【详解】
（1）[1][2]电动车在充电过程中，消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能；电动汽车的电池组消耗电能，所以此时电池相当于用电器。
（2）[3]充电时，需要扫描二维码并充值才能充电，二维码可以控制电路的通断，相当于电路中的开关。
[4]各充电桩互不影响，独立工作，各充电桩之间是并联的。
（3）[5]电动机工作时，消耗电能，产生机械能，将电能转化为机械能。
14． 磁场方向 机械能 扬声器
【详解】
[1]当闭合开关后，导体棒ab在轨道上向右运动，交换磁极方向后，闭合开关，导体棒ab向左运动，这说明磁场的方向发生变化时，导体棒所受磁场力方向也发生了变化，说明导体棒ab在磁场中的受力方向与磁场方向有关。
[2]磁场对电流有力的作用，表明电能可以转化为机械能。
[3]扬声器是将电信号转化成声信号，即其内部有磁铁和线圈，当线圈中通过变化的电流时，该线圈会在磁场中受力而有规律的振动，进而产生声音，故受利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，麦克风（话筒）是声信号转化为电信号的机器，即是利用电磁感应现象的原理制成的。
15． 左右往复 通电导体 电能转化为机械能
【详解】
[1][2][3]当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜左右往复运动，因为电流方向改变，音圈受力方向改变。音圈之所以运动，是由于磁场对通电导体有力的作用，改变了线圈的运动状态。此现象中，消耗电能，产生机械能，电能转化为机械能。
16． 机械 奥斯特
【详解】
[1]电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。直流电动机工作时，将电能转化为机械能。
[2]丹麦科学家奥斯特首先发现电流周围存在磁场。
17． C B 滑动变阻器 串联 1.08×106 50
【详解】
（1）电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动制成的．
A．图中没有电源，则导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，电流计指针发生偏转，说明产生了感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，不符合题意；
B．是奥斯特实验，说明了通电导线周围存在磁场，不符合题意；
C．图中有电源，闭合开关后，通电导线在磁场中受力运动，是电动机的原理，符合题意；
D．探究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，故不符合题意；
（2）A．自行车的车把实际上是一个轮轴，动力作用在轮上，是省力杠杆，故A正确．
B．紧急刹车时，由于惯性人要继续向前运动，所以人会向前倾，人会向前倾不会导致人的动能变大，故B错误．
C．行驶过程中轮胎克服摩擦做功，机械能转化为内能，使轮胎的内能增加，温度升高而发热，故C正确．
D．凸面镜对光线有发散作用，能成正立、缩小的虚像，因此利用凸面镜可以达到扩大视野的目的，故D正确．
（3）电路中的电流大小可通过滑动变阻器来改变，电流变化了，电动机的转速就会改变，因此电动车中改变车速的控制器相当于是实验室中的滑动变阻器．在连接时，它和电动机应该串联在一起使用．
（4）电动车在使用过程中，将电能转化为机械能，因此该电动车最多能输出的机械能
．
（5）已知最大功率P=225W，
由可得，；
已知摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图象为正比例图象．
由图像可知，当f=5N时，车辆和人的总质量M’=20kg，则阻力为1N时，车辆和人的总质量为4kg，则当f=22.5N时，车辆和人的总质量M=22.5N×4kg/N=90kg，
则小明的质量m小明=M-m车=90kg-40kg=50kg．
18． D 大 超声波 306J 85% 40Ω 减小
【详解】
(1)[1]以海底礁石为参照物，“小H”的位置发生了变化，是运动的,故A正确；
“小H”摄像时，摄像头相当于一个照相机，成的是倒立、缩小的实像，故B错误；
“小H”在海水里下潜过程中，深度变大，根据p=ρgh可知“小H”所受到海水的压强增大，故C正确；
“小H”中的电动机工作原理是磁场对电流的作用，故D正确。
故选B。
(2)[2]海水具有腐蚀性，且随着深度增加，受到海水的压力也越来越大，所以“小H”的外壳应选用耐腐蚀、硬度大的材料制成。
[3]声呐是利用超声波传递信息的。
(3)[4]电子设备受到浮力
电子设备的重力
“小H”对电子设备做的功
[5]锂电池总储存能量
消耗的锂电池储存能量
“小H”中电动机的能量转化效率
(4)[6]根据表中的数据利用描点法在坐标图中一一描出来，用一条光滑的曲线将这些点连接起来，如图所示
[7]电源电压为12V，电流表的示数最大0.2A，则由可得电路最大总电阻为
由第一个表中数据知道最大承受压强为，对照第二个表可知压敏电阻为20Ω；则电阻箱R0的阻值至少应为
[8]由于电源电压和触发电动机停止工作的电流不变，根据可知电路总电阻不变，为减轻其最大承受压强，则压敏电阻的阻值将增大，所以应将电阻箱R0的阻值适当减小。
19． 惯性 通电导体 B
【详解】
（1）[1]司机和车一起向前运动，紧急刹车时，车由运动突然变成静止，而司机由于具有惯性，会向前倾倒造成人身伤害，所以驾车时必须系好安全带。
（2）[2]根据电动机的原理可知，电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的。
（3）[3]小汽车前方的挡风玻璃是倾斜的，倾斜的玻璃相当于平面镜，车内物体在平面镜中成像，像和物体关于平面镜对称，故B符合题意，AC不符合题意。
故选B。
20． A D 压强 17．5 50 27．5 根据该车的性能参数，求得汽车以额定功率，最大时速前进100km耗电，W=Pt=7．5kW×100/70h=10．7kW h＞9kW h，因此“V5百里耗电量仅9度”的报道是不真实
【详解】
（1）根据磁场对通电导体的作用制作了电动机，故选A；（2）设电机的转速为n，船的行驶速度为v，根据题意得：P电 ＝k1n3 ①（k为比例系数，下同）游船匀速行驶时，获得的机械能P机械 ＝F牵v ＝fv ②，设效率为η，所以P机械 ＝P电η，即fv ＝k1n3η ③而行驶速度与电机转速成正比，所以v ＝k2n ④则转速n ＝ ⑤把⑤代入③整理得f ＝ ＝kv2（是一个定值，设为新的比例函数）由此说明阻力f与船速v的平方成正比，其关系为二次函数，图象为开口向上的抛物线．故选D；（3）安全带做的宽度比较大，是在压力一定时，通过增大受力面积减小压强，让司机系上时觉得舒服；（4）①根据表中数据，当车速为40km/h，反应距离为10m，当车速为50km/h，反应距离为12.5m，当车速为60km/h，反应距离为15m，由此可知，当车速为70km/h，反应距离为17.5m，②由P ＝ ＝Fv，可得汽车匀速行驶的速度v ＝
＝50km/h，由表中数据可知，这一速度所对应的停车距离为 27.5m．（5）根据该车的性能参数，求得汽车以额定功率，最大时速前进100km耗电，W ＝Pt ＝7.5kW×h ＝10.7kW h>9kW h，因此“V5百里耗电量仅9度”的报道是不真实．
21． 磁场对电流的作用 5.184×107J 阻力应与速度的平方成正比 17.5m 50km/h 27.5 m 7.5×104Pa 报道不真实
【详解】
（1）电动机的原理是利用通电导体在磁场中受力转动的原理制成的，该汽车的动力蓄电池在充满电后电池存储的电能为W电 =UIt=QU=200A×3600s×72V=5.184×107J．
（2）设电机的转速为n，汽车的行驶速度为v，
根据题意得：P电 =k1 n3 ①（k为比例系数，下同）
游船匀速行驶时，获得的机械能P机械 =F牵 v=fv ②，
设效率为η，所以P机械 =P电 η，即fv=k1 n3 η ③
而行驶速度与电机转速成正比，所以v=k2 n ④
则转速n=v/k2 ⑤
把⑤代入③整理得f=k1nv2/k23=kv2 （k1η/k23是一个定值，设为新的比例函数）
由此说明阻力f与车速v的平方成正比，其关系为二次函数；
（3）①根据表中数据，当车速为40km/h，反应距离为10m，当车速为50km/h，反应距离为12.5m，当车速为60km/h，反应距离为15m，由此可知，当车速为70km/h，反应距离为17.5m，
②由P=W/t=Fs/t=Fv，可得汽车匀速行驶的速度v=P/F=5×103W/360N=250/18m/s=50km/h，
由表中数据可知，这一速度所对应的停车距离为 27.5m，
（4）汽车对水平地面的压力等于汽车及全家人的总重力，
F=G=mg=（170+1330） kg×10N/kg=1.5×104 N，
已知车轮与地面接触总面积为0.2m2 ，
所以汽车对水平地面的压强：p=F/S=1.5×104N/0.2m2=7.5×104 Pa
（5）根据该车的性能参数，求得汽车以额定功率，最大时速前进100km耗电，
W=Pt=7.5kW×100/70h=10.7kW h＞9kW h，因此“百公里耗电量仅9度”的报道是不真实．
答案第1页，共2页
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