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 同步练习（有解析）

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．如图所示的四张图片中，对应的物理知识阐述正确的是（　　）
A．甲图中闭合开关后看到的现象称为电磁感应现象
B．乙图展示了发电机的原理
C．丙图把拉线开关接在灯和火线之间更能保证用电安全
D．丁图所示用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电是由于毛皮束缚电子的能力比较强
2．历史上有一位英国物理学家，通过大量实验研究了热和功之间的联系及电流的热效应，为能量守恒定律的建立奠定了坚实的基础。这位科学家是（　　）
A．安培 B．焦耳 C．欧姆 D．法拉第
3．有关如图所示模型的说法正确的是（　　）
A．这是直流发电机模型
B．模型中线圈转动方向只跟线圈中电流方向有关
C．动圈式扬声器和此模型的工作原理相同
D．此模型的工作原理是通电导体周围存在磁场
4．关于动圈式扬声器说法中正确的是（ ）
A．动圈式扬声器音圈中有强电流通电时才会发声
B．动圈式扬声器工作时是将机械能转化为电能
C．动圈式扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动
D．动圈式扬声器工作时线圈中通过的电流不一定是交变电流
5．下列机械属于热机的是（　　）
A．电动机 B．洗衣机 C．柴油机 D．滑轮组
6．如图，关于家庭电路及安全用电，下列说法中正确的是（　　）
A．甲图中手握紧试电笔的金属杆，接触接火线的插孔，氖管才发光
B．乙图中白炽灯泡的螺丝套（外壳）既可接火线，也可接零线
C．丙图中展示的是法拉第的电磁感应的实验装置
D．丁图中的现象表明了电流周围存在磁场
7．如图所示的四幅图中，分析正确的是（　　）
A．测电笔在使用时手需接触笔尖金属
B．图b的电磁起重机是利用电流的磁效应工作的
C．图c装置的原理可以制造电动机
D．三脚插头中，为了安全用电可以不用插脚1
8．图示为直流电动机的工作原理图。线圈 abcd处于向右的磁场中， 两个铜半环 E 和 F 跟线圈两端相连， 可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘； A 和 B 是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路，在图示位置，电流沿dcba 流过线圈， dc 边受到磁场的作用力向下，则（　　）
A．线圈在图示位置时， ab边受到磁场的作用力向下
B．线圈由图示位置转过 180°时，电流沿dcba 流过线圈
C．线圈由图示位置转过 180°时， dc边受到磁场的作用力向下
D．线圈由图示位置转过 180°时， ab边受到磁场的作用力向下
9．如图甲，磁场对导体的力F竖直向上，用Fab，Fcd，Fa'b'，Fc′d′分别表示图乙丙中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a′b′、c′d′的力，则（　　）
A．Fab竖直向下，Fcd竖直向下 B．Fab竖直向上，Fcd竖直向下
C．Fa′b′竖直向上，Fc′d′竖直向下 D．Fa′b′竖直向下，Fc′d′竖直向上
10．对下列四幅图解释正确的是（　　）
A．图甲中水平放置的指南针受地磁场影响，指针N极总是指向地理南方
B．图乙中通电螺线管右端为N极
C．图丙为电动机工作原理图
D．图丁说明了电磁铁磁性强弱与电流大小有关
11．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
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．如图所示是电流表的内部结构图，当线圈中有电流通过时，它受力转动带动指针一起偏转。线圈中电流越大，指针偏转角度就越大。其工作原理与_______（选填“电动机”或“发电机”）相同。
14．探究“磁场对电流的作用”应选用如图中___________（选填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验，在这个现象中导体受力运动的方向与___________的方向和磁场方向有关，利用此实验原理可制成___________（选填“电动机”、“发电机”）。
15．如图所示，把通电导线放在两个磁极中间，磁极对导线有垂直指向纸里的力的作用，这是因为通电导线周围存在______，如果导线中电流方向相反，则磁极对导线的力垂直指向______（选填“纸里”或“纸外”）。
16．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_______。
三、综合题
17．如图所示的消防无人机是由重庆某航空工业有限公司研发的．它一次能负载30公斤的重物，从基地升高并自主飞行到指定位置，并投下救火物资，帮助消防员救火．它有四个轴，每个轴上都有一个电机机和螺旋桨，使无人机能够稳定地悬停在空中进行作业．无人机靠锂电池维持飞行，充满一组锂电池可供飞机工作半小时左右，不过，它能不停地更换电池继续工作．请找出一个与以上情景有关的物理信息，并指出对应的物理知识，不得与示例重复．
示例：物理信息：无人机靠锂电池维持飞行．
物理知识：电能转化为机械能．
物理信息：_____．
物理知识：_____．
18．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）。
19．演绎式探究：
小雨要研究通电导体在磁场中受力的问题．
磁体周围存在磁场，磁场的强弱叫磁感应强度，用B表示．通电导体在磁场中要受到力的作用．将一段长为L，电流大小为I的通电直导线垂直放入磁感应强度为B的磁场中时，受力F=BIL．
（1）这说明导体中的电流越________，导体在磁场中受力越大．
（2）已知导体内也流的大小称为电流强度，是指单位时间内通过导体某一横截面的电荷量，即：I=Q/t．有一段通电直导线，横截面积为S，单位体积含有n个自由电荷，每个自由电荷的电量为q，定向移动的平均速度为v，则通过上述导体的电流为I=O/t =________．若这段通电导体长为L，将其垂直放入磁感应强度为B的磁场中，受到的力F=________．从微观来看，此力F相当于每个运动的自由电荷受力的共同结果，则该导体内平均每个自由电荷受力大小为F单=________．
20．1901年，挪威人伯克兰造出世界上第一台电磁发射器，首开电磁炮先河．为了认识电磁炮的一些特性，小柯制作了一个电磁炮模型，其原理如下图．螺线管通电后，铁制撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管．
（1）小柯要增强电磁炮中螺线管磁场，下列方法可行的是 （选填字母）．
A．增加螺线管的线圈匝数
B．改变线圈中的电流方向
C．增大通过螺线管的电流
（2）炮弹的动能影响它的威力．直接测量动能小柯遇到困难，所以，他通过测量同一炮弹的射程（炮弹出射点离落地点间的水平距离）来间接比较．此研究方法与下列 （选填字母）实验所用方法相同．
A．用刻度尺测物体长度 B．用量筒测液体体积 C．用压强计研究液体内部压强
（3）小柯测得的一项实验数据（取多次实验的平均值）如下表．
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
撞针质量（克） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
射 程（米） 0.48 0.54 0.81 0.46 0.41
小柯得出了“当其他条件相同的情况下，撞针质量为0.3克时电磁炮的射程最远”的结论．
小妍觉得这个结论还不可靠，建议再取不同质量的撞针进行实验．你认为选择撞针质量范围在 克之间进行进一步实验比较合理．
21．物理学中，磁场的强弱用磁感应强度表示，符号是B，单位是T．磁感应强度的大小和方向都相同的磁场叫做匀强磁场．
（1）如图甲，相距为L的两光滑水平放置的平行导轨，整个装置处在方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．当通过金属棒ab的电流为I时，金属棒受到水平向右的磁场力F磁，F磁的大小与磁感应强度B、导轨间距L、电流I的乘积成正比，且比例系数为1．则F磁=_____．
（2）根据磁场对电流产生力的作用人们研制出一种武器——电磁炮，它的基本原理是：把待发射的炮弹放置在图乙中的金属棒ab上，如图乙所示．若炮弹的质量为M（金属棒的质量忽略不计），在磁场力的作用下炮弹沿轨道向前运动．试证明当炮弹在磁场中滑行的距离为s时炮弹的速度_____．（物体运动的距离与物体质量、水平拉力和速度的关系为：s=）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．图中闭合开关后，通电直导线下的小磁针会发生偏转，说明电流周围存在磁场，故A错误；
B．乙图中有电源，开关闭合后，磁场中的通电导体会受到磁场力的作用而运动，电动机是利用这个原理工作的，故B错误；
C．丙图为家庭电路，将拉线开关接在灯和火线之间，当开关断开时，电灯与火线断开，更能保证用电安全，故C正确；
D．丁图中，用毛皮摩擦橡胶棒，由于橡胶棒束缚电子的能力比较强，所以橡胶棒得到电子而带负电，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】
A．在物理学中，我们用安培定则来判断通电螺线管的极性与电流方向的关系，安培定则的内容是：用右手握住螺线管，弯曲的四指所指的方向是电流的方向，大拇指所指的那端是螺线管的N极。因此，首先发现这一关系的科学家是安培，故A不符合题意；
B．焦耳通过大量的实验得出电流产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系，即焦耳定律，故B符合题意；
C．欧姆发现了著名的欧姆定律，故C不符合题意；
D．法拉第发现了磁场能产生电流，这是电磁感应，故D不符合题意。
故选B。
3．C
【详解】
A．如图，线圈通以直流电，在磁场中转动，所以这是直流电动机模型，故A错误；
B．模型中线圈转动方向跟线圈中电流方向以及磁场方向有关，故B错误；
C．动圈式扬声器的线圈中通以音频电流使线圈在磁场中振动，和此模型的工作原理相同，故C正确；
D．此模型的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】
A．只要有强弱变化的电流，动圈式扬声器就会发声．故A错误；
B．动圈式扬声器把电能转化为机械能．故B错误；
C．动圈式扬声器是把强弱变化的电流变成声音信号的装备，它利用了磁场对电流有力的作用的原理．故C正确；
D．动圈式扬声器工作时线圈中通过的电流一定是交变电流．故D错误．
5．C
【详解】
AB．电动机、洗衣机是电能转化为机械能的装置，不属于热机，故AB不符合题意；
C．柴油机是把内能转化成机械能的装置，属于热机，故C符合题意；
D．滑轮组是简单的机械，不属于热机，故D不符合题意。
故选C。
6．D
【详解】
A．使用试电笔时，手要接触试电笔尾部的金属体，笔尖接触电线，如果氖管发光，表示接触的是火线。故D错误；
B．为了防止触电，家庭电路中白炽灯螺丝套应接在零线上，故B错误；
C．图中有电源，闭合开关，磁场中的导体通电后会受到磁场力的作用而运动起来，是展示通电导体在磁场中受力的实验装置，故C错误；
D．图中是奥斯特实验的装置，直导线通电后，其下方的小磁针会发生偏转，说明电流周围存在磁场。故D正确。
故选D。
7．B
【详解】
A．测电笔在使用时手需接触笔尾金属部分，不可接触前端的金属部分，故A不正确；
B．图b的电磁起重机是利用电磁铁工作，电磁铁是利用电流的磁效应工作的，故B正确；
C．图c装置的原理是电磁感应可以制造发电机，故C不正确；
D．三脚插头中，为了安全用电插脚1要接地线，故D不正确。
故选B。
8．D
【详解】
通电导体在磁场受力方向与磁场方向和导体中电流方向有关，磁场方向或导体中电流方向改变时，导体受力方向改变，磁场方向和导体中电流方向都改变，导体受力方向不变。
A．图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，ab边与dc边中电流方向相反，磁场方向不变，所以ab边受到磁场的作用力向上，故A不符合题意；
B．线圈由图示位置转过180°时，ab转到右侧，dc转到左侧，线圈中电流沿abcd流过线圈，故B不符合题意；
CD．线圈由图示位置转过 180°时，磁场方向不变，此时dc边电流方向与图示中dc边电流方向相反，所以dc边受到磁场力方向向上， ab边电流方向与图示中ab边电流方向相反，所以ab边受到磁场的作用力向下，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
9．D
【详解】
AB．磁场力方向影响因素有：磁场方向和电流方向，已知甲图中磁场对导体的力F竖直向上，乙图中磁场方向与甲图一致，而导体ab电流方向与甲图相反，所以Fab方向竖直向下，导体cd电流方向与甲图一致，所以Fcd方向竖直向上，故AB错误；
CD．磁场力方向影响因素有：磁场方向和电流方向，甲图中磁场对导体的力F竖直向上，图丙磁场方向与图甲相反，导体a′b′电流方向与图甲相同，所以Fa′b′竖直向下，导体c′d′电流方向与图甲相反，所以Fc′d′竖直向上，故C错误，D正确。
故选D
10．B
【详解】
A．地球是一个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近；可自由转动的小磁针，由于受地磁场的影响，静止时，S极总是指向地理的南极方向，故A错误；
B．由图知道，电流从螺线管的左端流入，根据右手螺旋定则可以确定，螺线管的右端为N极，故B正确；
C．由于图中没有电源，此实验说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，即电磁感应现象，是发电机的工作原理，故C错误；
D．图中两线圈串联，通过的电流大小相等，说明的是电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数的多少有关，故D错误。
故选B。
11．B
【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。
12．B
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．电动机
【详解】
通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大，其工作原理与电动机工作原理相同。
14． 乙 电流 电动机
【详解】
[1]磁场对电流的作用是通电导线在磁场中要受到磁力的作用。是将电能转化为机械能，电路中要有电源，故甲不符合题意，乙符合题意。
故选乙。
[2]研究磁场对电流的作用时，导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场的方向有关。
[3]磁场对电流的作用是将电能转化为机械能，是电动机模型。
15． 磁场 纸外
【详解】
[1]把通电导线放在两个磁极中间，磁极对导线有垂直指向纸里的力的作用，这是因为通电导线周围存在磁场，且与磁极间的磁场发生相互作用，从而使放在磁场中的通电导线受到力的作用。
[2]通电导线在磁场中受到力的方向与电流方向和磁场方向有关，这两个方向只要有一个方向发生改变，导线受力的方向就会发生改变；所以导线中电流方向相反时，磁极对导线的力的方向由垂直指向纸里变为垂直指向纸外。
16． 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
【详解】
[1]带电体具有吸引轻小物体的性质，这也是滤网中间的熔喷布能吸附含毒飞沫的缘故。
[2]电动机是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的，电动机由转子（线圈）和定子（磁体）两部分组成，当给电动机通电时，通电线圈就会在磁体的磁场中受力而发生转动。
[3]物体受外力作用时，物体的形状或运动状态将发生变化，脸上会留下深深的压痕，这说明力可以改变物体的形状。
17． 投下救火物质 重力的方向是竖直向下的
【详解】
(1)[1]物理信息：投下救火物资；
[2]物理知识：重力的方向是竖直向下的．
(2)物理信息：每个轴上都有一个电机；
物理知识：通电导体在磁场中受到力的作用．
(3)物理信息：负载30公斤的重物；
物理知识：对重物的支持力至少为300N．
(4)物理信息：悬停在空中；
物理知识：无人机受平衡力作用．．
(5)物理信息：充满一组锂电池；
物理知识：电能转化为化学能．
(6)物理信息：从基地升空；
物理知识：力能改变物体的运动状态．
18． 电动机 费力 分子之间存在相互作用的引力 流入 不变
【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。
19． 大 Snvq BLSnvq Bvq
【详解】
（1）根据公式得，磁感应强度越大、电流越大、导体越长，受到的力越大．
（2）t时间内，电荷通过的体积为：，又单位体积含有n个自由电荷，所以t时间内通过导体横截面积A的总电荷数．每个自由电荷的电量为q，所以t时间内通过的电荷量为．电流强度，是指单位时间内通过导体某一横截面积的电荷量，所以 根据公式．导线的体积所以导线中电荷的个数为，所以该导体内平均每个自由电荷受力大小
故答案为(1). 大 (2). Snvq (3). BLSnvq (4). Bvq
【点睛】此题考查了对物理量概念的构建；根据题目中提供的信息，再结合所学的知识，进行必要的运算和推理，可解决此题．
20．（1）A C （2）C （3）0.2—0.4
【详解】
试题分析：（1）通电螺线管磁场的强弱与电流的大小、线圈的多少和铁芯的有无有关．
（2）把测量动能的大小，转化成测量同一炮弹的射程，这是利用了转换思想，把不易测量的物理量转换成易测量的物理量．这与利用压强计测量液体的压强方法类似，把液体内部压强的大小转化成U型管中液面的高度差不同，形象易于比较．
（3）根据表格中信息知道撞针在0.2—0.4之间时，电磁炮的射程最远．
【考点定位】电与磁 物理实验方法
21． BIL 详见解析
【详解】
（1）由F磁的大小与磁感应强度B、导轨间距L、电流I的乘积成正比，且比例系数为1得到，F磁= BIL；
（2）由物体运动的距离与物体质量、水平拉力和速度的关系得到：s=，F磁= BIL，得到s=，v=．
答案第1页，共2页
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