人教版九年级全一册20.4电动机 同步练习（有解析）

人教版九年级全一册 20.4 电动机
一、单选题
1．下列用电器使用了电动机的是（　　）
A．电风扇 B．电水壶 C．台灯 D．手电筒
2．我国的无人机技术处于世界一流水平。如图所示，我国自主研发的某款无人机正在匀速上升，下列判断正确的是（　　）
A．无人机的重力不做功 B．无人机的机械能不断增大
C．地面景物在摄像头中成缩小的虚像 D．无人机电动机的工作原理是电磁感应
3．在这次疫情期间，小明只能天天呆在家中，衣服也不想自己洗，就去用洗衣机，发现洗衣机通电后会转动，于是他想到了洗衣机的工作原理。如图所示四个装置中工作原理与洗衣机相同的是（　　）
A．电磁起重机 B．司南
C．话筒 D．扬声器
4．下面四个实验图能说明电动机工作原理的是（　　）
A． B． C． D．
5．如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表盘上的钥匙孔并旋转，则下列分析不正确的是（　　）
A．旋转钥匙相当于闭合开关
B．电磁铁是利用电流的磁效应来工作的
C．电磁铁通电后电磁铁的上端为N极
D．电动机工作时将电能全部转化为机械能
6．图为新能源汽车号牌，号牌中的字母“D”表示纯电动汽车，这类汽车的动力装置是电动机，下图符合其工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
7．关于磁现象，下列说法中正确的是（　　）
A．磁感线是由磁场中的铁屑被磁化后形成的
B．在同一磁场中，磁感线的疏密程度反映了磁场的强弱
C．磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的
D．放在磁场中的导体一定受到磁场力的作用
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．如图所示，导体棒ab置于蹄形磁铁的磁场中，并垂直于金属导轨。闭合开关，导体棒向右运动。则下列措施中，能使导体棒向左运动的是（ ）
A．提高电源电压
B．换更粗的导体棒
C．将蹄形磁铁的N、S极对调
D．将蹄形磁铁的N、S极和电源正负极的接线都对调
10．将如图甲所示的铜线框上方的尖端挂在电池的正极，并保持良好接触，下端的两个弧形导线头分别压在磁钢柱的前后两侧，且始终与磁钢柱接触良好，磁钢柱吸附在电池底部的负极上，制成如图乙所示的小玩具，铜线框由静止释放后会转动起来，关于该现象，下列说法正确的是（　　）
A．它的原理与发电机原理相同
B．若将磁体的磁极对调，铜线框中电流的方向会改变
C．若将磁体的磁极对调，铜线框的转动方向将会改变
D．若下端有一个导线头与磁钢柱接触不良导线框不可能转动
11．我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器，电磁弹射器的弹射装置与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射装置内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力。下列实验中，与电磁弹射器工作原理一致的是（　　）
A． B．
C． D．
12．下图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（　　）
　　
A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，受到的磁场力方向也不同
B．甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置
C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向
D．如果电动机持续转动，则电动机内外流的都是直流电
二、填空题
13．如图所示，小明将一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮去下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是___________极。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的___________，若只将电源的正负极互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向___________（选填“相同”或“相反”）。
14．如图所示是某灵敏电流计的内部结构示意图，线圈在磁场中，指针与线圈相连。当线圈中有电流通过时，指针会偏转，其原理和______相同。（选填：“电动机”、“发电机”或“电磁铁”）
15．运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力，我们可以依照左手定则判定；让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷的运动方向，这时大拇指所指的方向就是运动电荷在磁场中受洛伦兹力的方向。如图所示，abc三种粒子垂直射入匀强磁场（×表示磁场方向垂直纸面向里）。根据粒子在磁场中的运动情况可判断出c粒子___________（选填“带正电”、“带负电”或“不带电”）。
16．如图所示，放在磁场中的导体棒ab通过水平光滑金属导轨与螺线管、开关和电源构成闭合回路，可自由转动的小磁针静止在图示位置。
（1）在图中标出闭合开关瞬间螺线管中电流方向、螺线管左端的极性和小磁针N极的偏转方向______；
（2）闭合开关后导体棒将沿______（选填“水平”或“竖直”）方向运动。
三、综合题
17．如图所示的实验装置是用来探究__________________(选填“电流的磁效应”或“磁场对通电导线的作用”)的．利用该实验装置，同学们进行了如下操作：
(1)将导线ab放在磁场中，接通电源，让电流流过导线ab，会观察到导线ab向右运动；保持磁感线方向不变，如果把电源正、负极对调后接入电路，会观察到导线ab向左运动．上述现象说明：①通电导线在磁场中受到________的作用；②通电导线在磁场中的受力方向与______________有关．
(2)在(1)中，若不对调电源正、负极，将蹄形磁体N、S极对调，会观察到导线ab向左运动．这个现象说明：通电导体在磁场中的受力方向与________有关．
(3)在(1)中，若将磁感线方向和电流方向同时改变，会观察到导线ab仍向右运动，说明同时改变磁感线方向和电流方向________(选填“能”或“不能”)改变通电导线在磁场中的受力方向．
18．如图，线圈abcd位于磁场中．
(1)通电后，cd段导线的电流方向是________(填“由c到d”或“由d到c”)．
(2)cd段导线受磁场力的方向如图所示，在图中画出ab段导线受磁场力的方向．
( )
19．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。
20．如图所示装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右运动，发现导体棒cd也随之运动．此装置中：
（1）如图甲部分发生的是_____现象，人们根据这一原理发明了_____机．
（2）有一种“车窗爆破器”，开始陆续安装在公交车的窗玻璃上，其原理是：当爆破器中的线圈有电流通过时，爆破器中的“钨钢头”会产生一个瞬间的冲击力，如图中_____部分产生的能量转化与这一过程是相同的．（选填“甲”或“乙”）
（3）如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，他根据如图中_____部分（选填“甲”或“乙”）的原理发电，这个过程_____能转化为电能，产生的电能储存于魔方内．魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的_____（选填“电源”或“用电器”）
21．节能减排，绿色环保，新能源汽车成为未来汽车发展的方向。某种型号纯电动汽车的部分参数如下表所示：
空车质量 1380kg 最大功率 100kW
轮胎与地面总接触面积 0.032m 最高时速 120km/h
电池容量 42kW·h 最大续行里程 260km
假如汽车上只有司机一人，其质量为60kg，汽车以60km/h的速度匀速行驶36km，耗电9kW·h，汽车所受的阻力为汽车总重的0.055倍。g=10N/kg，试问：
(1)电动机的工作原理是___________；电动汽车前进和倒退是通过改变___________来改变电动机的转动方向的；
(2)电动汽车对水平地面的压强是多少_____ ？
(3)电动汽车牵引力所做的功是多少______？
(4)电动汽车电能转化为机械能的效率是多少_____？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A．电风扇是将电能转化机械能，应用了电动机。故A符合题意；
B．电水壶是将电能转化为内能。故B不符合题意；
C．台灯是将电能转化为内能和光能。故C不符合题意；
D．手电筒是将化学能转为内能和光能。故D不符合题意。
故选A。
2．B
【详解】
A．无人机匀速上升的过程中，在重力方向上通过了距离，所以重力做了功，故A错误；
B．无人机匀速上升的过程中，质量不变，速度不变，动能不变；高度越来越高，重力势能越来越大；所以机械能不断增大，故B正确；
C．摄像头是利用物距大于凸透镜的二倍焦距时，物体成倒立缩小的实像而制成的，不是虚像，故C错误；
D．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，发电机的原理是电磁感应，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】
洗衣机的主要部件是电动机，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
A．电磁起重机是利用电磁铁工作的，其原理是电流的磁效应，故A不符合题意；
B．司南是天然的磁体，由于受地磁场的影响，磁体具有指南北的性质，故B不符合题意；
C．话筒是利用在闭合电路的一部分导体磁场中做切割磁感线运动而产生交变电流的原理(即电磁感应现象)制成的，故C不符合题意；
D．扬声器把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理，故D符合题意。
故选D。
4．B
【详解】
A．此实验说明磁极间的相互作用，故A不符合题意；
B．此实验是研究通电导体在磁场中受力而运动的装置，故B符合题意；
C．此实验是研究电磁感应现象的实验装置，是发电机的原理，故C不符合题意；
D．此实验是奥斯特实验，说明了电流的周围存在磁场，故D不符合题意。
故选B。
5．D
【详解】
A．将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，汽车启动，所以旋转钥匙相当于闭合开关，故A正确，不符合题意；
B．通电导线的周围存在磁场，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故B正确，不符合题意；
C．由图可知，电流从电磁铁的上端流入，用右手握住电磁铁，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的上端为电磁铁的N极，故C正确，不符合题意；
D．电动机能够将电能大部分转化为机械能，但也会产生一少部分内能，故D错误，符合题意。
故选D。
6．D
【详解】
电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动，把电能转换成机械能：
A．图示为电磁感应现象，是发电机的工作原理，故A不符合题意；
B．图示说明通过的导体周围存在磁场，故B不符合题意；
C．图示说明螺线管的磁性强弱影响因素，故C不符合题意；
D．图示说明通电导体受到磁场力的作用，是电动机的工作原理，故D符合题意。
故选D。
7．B
【详解】
A．磁感线是为了描述磁场引入的理想化的物理模型，不是真实存在的，故A错误；
B．磁感线可以描述磁场的强弱和方向，磁感线的密集程度代表了磁场的强弱，故B正确；
C．磁场中某点的磁场方向和放在该点的小磁针静止时N极所指的方向一致，但小磁针不能决定磁场的方向，故C错误；
D．通电导线在磁场中受磁力的作用，若非磁性材料制成的导线不通电时不受磁场力，故D错误。
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．C
【详解】
通电导体棒的运动方向与电流方向和磁场方向有关，改变导体棒运动方向可通过改变电流方向或改变磁场方向来实现，电流方向和磁场方向同时改变，导体棒运动方向不变，所以提高电源电压、换更粗的导体棒、将蹄形磁铁的N、S极和电源正负极的接线都对调不能使导体棒向左运动，将蹄形磁铁的N、S极对调能使导体棒向左运动。
故选C。
10．C
(1)通电导体在磁场中受到力的作用；
(2)电流是从电源的正极出来，经过导线后回到电源的负极；
(3)通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场的方向有关。
【详解】
A．铜线框由静止释放后，由于铜线中有电流通过，铜线在磁场中受到力的作用，会转动起来，和电动机的原理是相同的，故A错误；
B．电流是从电源的正极出来，经过导线后回到电源的负极，电流方向与磁场的方向无关，故B错误；
C．若将磁体的磁极对调，则导线在磁场中受到力的方向会发生改变，即铜线框的转动方向将会改变，故C正确；
D．若下端有一个导线头与磁钢柱接触不良，但另一条导线仍然受到磁力的作用，仍然会转动，故D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查了通电导体在磁场中的受力情况，属于基础知识，要掌握。
11．B
【详解】
电磁弹射器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用
A．图中是奥斯特电流磁效应，故A不符合题意；
B．图中通电导体在磁场中会受到力的作用，故B符合题意；
C．图中无电源，是电磁感应现象，故C不符合题意；
D．图中是直流发电机的工作原理，基本原理是电磁感应现象，故D不符合题意。
故选B。
12．D
【详解】
A．由图可知，导线ab在这两个时刻电流方向不同，由于导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，所以两次导线ab的受力方向不同，故A正确，不符合题意；
B．平衡位置是指线圈平面与磁感线垂直的位置，图中磁感线从左向右，故甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置，故B正确，不符合题意；
C．读图由左手定则可知：电源的左侧为正极，从上往下看，线圈中电流都是顺时针方向，故C正确，不符合题意；
D．电动机之所以能转动，是因为换向器每当转过平衡位置就会改变线圈中电流的方向，即电动机线圈外是直流电，线圈内是交流电，故D错误，符合题意。
故选D。
13． N##北 电动机 相同
【详解】
[1]由图可知，电流是从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端是N极。
[2]闭合开关，用手轻推一下线圈，通电的线圈在磁场中由于受到磁力的作用会持续转动，这就是简易的电动机。
[3]若只将电源的正负极互换，则电流的方向发生改变，磁极的方向也发生了改变，则受到的磁场力的方向不改变，线圈转动方向会与原来的转动方向相同。
14．电动机
【详解】
电流表的工作原理：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。因此可以利用电流表指针的转动幅度来反映电路中电流的大小，电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动，因此灵敏电流计与电动机原理相同。
15．带负电
【详解】
根据左手定则可判断出正电荷受洛伦兹力向左偏，但是c粒子向右偏了，那么c粒子带负电。
16． 水平
【详解】
(1)[1]由图可知，电流从螺线管的右侧流入，左侧流出，根据安培定则可知，螺线管的左端为S极，右端为N极；异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，则小磁针顺时针偏转；如图所示：
(2)[2]闭合开关后，导体棒中有电流通过，在磁场中将沿水平方向运动。
17． 磁场对通电导线的作用 力 电流方向 磁感线方向 不能
【详解】
（1）观察图像可知，该装置是研究通电导线在磁场中受到力的作用，即磁场对通电导线的作用．接通电源后，发现导线ab运动说明通电导线在磁场中受到力的作用，同时如果把电源正、负极对调后接入电路，导体中电流的方向改变，在磁场方向不变的情况下，其受力方向也改变，所以运动方向改变，说明通电导线在磁场中的受力方向与电流方向有关；
（2）如果不对调电源正、负极，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，导体中电流方向不变，但磁场方向改变，所以其受力方向改变，导体的运动方向也发生改变，这一现象说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关；
（3）若将磁感线方向和电流方向同时改变，会观察到导线ab仍向右运动，说明同时改变磁感线方向和电流方向时不能改变通电导线在磁场中的受力方向．
18． 由c到d
【详解】
试题分析：（1）把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，电流从电源的正极出发经过开关从a到b到c到d回到负极；
（2）通电导体在磁场中受到力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，磁场的方向不变，电流通过ab段和cd段时的方向刚好相反，所以受到磁场力的方向也刚好相反，如图所示，
考点：电流磁场的方向与电流的方向、磁场的方向有关
19． 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
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。
20． 电磁感应 发电 乙 甲 机械 电源
【详解】
（1）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在磁场中进行切割磁感线运动，闭合电路中有了感应电流，这种现象是电磁感应现象．利用此现象制成了发电机．
（2）通电导体在磁场中受到力的作用，是将电能转化为机械能，图乙部分与这一过程是相似的；
（3）转动魔方时，闭合电路的导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，利用的是电磁感应现象，原理与图1中甲部分相同；在发电的过程中，机械能转化为电能；魔方给移动设备充电时，魔方提供电能，相当于电路中的电源．
21． 通电线圈在磁场中受力转动 电流的方向 4.5×105Pa 2.8512×107J； 88%
【详解】
(1)[1][2]电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。 电动机的转动方向与电流和磁场方向有关，改变通电导体的电流电动汽车前进和倒退是通过改变电流的方向来改变电动机的转动方向的。
(2)[3]电动汽车对水平地面的压力为
F＝G＝(m1+m2)g＝(1380kg+60kg)×10N/kg＝1.44×104N
电动汽车对地面的压强为
p==4.5×105Pa
(3)[4]电动汽车匀速行驶，所以牵引力与阻力平衡，则电动汽车受到的牵引力为
F＝f＝0.055G＝0.055×1.44×104N＝792N
则电动车行驶60km，牵引力做的功为
W有用＝Fs＝792N×36×103 m＝2.8512×107J
(4)[5]这个过程耗电
W总＝9kW h＝9×3.6×106 J＝3.24×107J
电动汽车的效率
答案第1页，共2页
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