北京课改版物理九年级全一册同步练习：12.5 磁场对通电导体的作用（有答案）

五、磁场对通电导体的作用
知识点 1　磁场对通电导体的作用
1．关于放在磁场里的通电直导线，下列说法中正确的是(　　)
A．一定受磁场力的作用
B．一定不受磁场力的作用
C．不一定受磁场力的作用
D．以上说法都不对
2．如图所示，在研究磁场对电流作用的实验装置中，导体棒ab不可能选用下列哪种材料制成(　　)
A．铜 B．铁
C．铝 D．锡
3．某同学探究“磁场对通电导体的作用”时，闭合开关后，导体向外运动，如果想改变导体的运动方向，下列做法中能实现的是(　　)
A．将蹄形磁体的N、S极对调
B．使用更粗一些的导体棒
C．对调N、S极的同时改变线圈中的电流方向
D．增大电源电压
4．某同学探究“磁场对通电直导线的作用”时，闭合开关后，导体向蹄形磁体的外面运动，关于此过程中能量的转化，下列说法中正确的是(　　)
A．此过程中机械能转化为电能
B．此过程中内能转化为机械能
C．此过程中电能转化为机械能
D．此过程中化学能转化为电能
知识点 2　左手定则
5．左手定则：伸开左手，使大拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向________方向，这时，大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中所受磁场力的方向。
6．如图所示，在磁场中有一通电导线AB被弹簧悬挂着，在水平位置处于静止状态，当开关断开后，则(　　)
　A．弹簧的长度增大
B．弹簧的长度减小
C．弹簧的长度不变
D．弹簧受到一个扭力作用而转过一个角
7．2020·广州矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示，ab、bc、ed和fe段都受到该磁场的作用力，下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同(　　)
A．ab段与bc段 B．ab段与ed段
C．ab段与fe段 D．fe段与ed段
8．把一个接在家庭电路中正在发光的灯泡放到如图所示的磁体中间，发现灯丝晃动。关于这种现象，下列说法中正确的是(　　)
　　　
A．灯丝晃动是因为灯丝是钨制成的，能够被磁体吸引
B．该现象中内能转化为机械能
C．灯丝晃动是因为磁场对通电导体有力的作用
D．灯丝晃动是重心不稳，与磁场没有关系
9．如图所示，干电池底部吸有强磁体(可导电)。在干电池的正极上支有一“门”字形导线框，导线框B侧和套在强磁体上导电圆环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体接触良好。导线框转动的动力来源(　　)
A．只有线框A侧受到磁场对电流的作用
B．只有线框B侧受到磁场对电流的作用
C．线框A侧、B侧都受到磁场对电流的作用
D．线框A侧、B侧都不受到磁场对电流的作用，是受到的其他外力
10．当扬声器中的线圈通过的电流方向如图所示时，线圈向左运动，那么当电流方向改变时，线圈将向________运动；如此反复，线圈带动纸盆________________而发声。
11．我们实验室所用电流表的内部结构示意图，当接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转。该电流表的工作原理是_______________________________________________________。
12．2020·盐城如图所示，在“探究磁场对电流的作用”实验中，给直导线通电，观察到它向右运动，只改变直导线中电流的________，直导线的运动方向会发生改变。这个过程将________能转化为直导线的机械能。
13．小燕用如图所示的装置，探究“磁场对通电导体的作用力”。闭合开关后，小燕左右移动滑动变阻器的滑片，发现金属导体ab始终保持静止。经检查，全部实验器材均无故障且连接无误。请你猜想金属导体ab没有运动起来的原因是_____________________，写出检验猜想的方法：____________________________(写出一条即可)。
14．小芳学习了通电导体在磁场中受力运动后，就想：通电导体在磁场中受力的大小与什么有关呢？她找来几个同学开始讨论和猜想，既然电流有大小之分，磁场有强弱之分，那么通电导体在磁场中受力的大小是否与这两者有关呢？于是他们开始做实验。首先按照课堂上探究通电导体在磁场中受力运动的实验装置重新安装了仪器，并且多串联了一个滑动变阻器和电流表(如图所示)，以便改变通电导体中的电流大小。闭合开关后，先逐渐增大电流，观察导体的运动情况，发现通电导体在磁场中受力运动的速度增大；然后他们又保持电流大小不变，换用磁性更强的磁体来进行实验，发现通电导体在磁场中受力运动的速度也增大。根据以上描述，请回答下列问题。
(1)从他们的实验中可得出的结论是______________________________________。
(2)他们在实验中主要用到的物理研究方法是________________和____________。
(3)若想让通电导体在磁场中运动的速度更大些，可以采用的措施有______________________；__________________________。(写出两点即可)
(4)请你解释一下，在做实验时选择用了很久的电池做电源，通电导体为什么在磁场中不运动？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
考|　　题|　　展|　　示
15．2020·顺义一模某同学利用如图所示的装置进行探究。他进行了如下操作：①断开开关，将金属导体棒ab静止放置在磁场中两根平行的金属导轨上；②闭合开关，电流通过导体棒ab，导体棒ab向右运动；③断开开关，只将磁体的磁极对调，闭合开关，导体棒ab向左运动。该同学探究的问题是_________________________________________。
1．C　
2．B　 探究磁场对电流的作用时，因为磁体能够吸引磁性材料，因此通电导体不能为磁性材料，故不能选择铁棒进行实验。
3．A　4.C
5．电流
6．C　 磁感线由N极指向S极，磁场与电流在同一水平面内，根据图示由左手定则可知，导线AB不受磁场力作用，在竖直方向上，弹簧的拉力与导线的重力是一对平衡力，断开开关后，在竖直方向上导线受到的重力与弹簧的拉力不变，弹簧长度不变，所以弹簧不会受到扭力作用而转过一个角。
7．B　 磁场的作用力方向与磁场方向和电流方向有关，由图可知磁场方向不变，由电路分析可知，ab段与bc段的电流方向相反，所以ab段与bc段受到该磁场的作用力方向相反，A不符合题意；由电路分析可知，ab段与ed段的电流方向相同，所以ab段与ed段受到该磁场的作用力方向相同，B符合题意；由电路分析可知，ab段与fe段的电流方向相反，所以ab段与fe段受到该磁场的作用力方向相反，C不符合题意；由电路分析可知，fe段与ed段的电流方向相反，所以fe段与ed段受到该磁场的作用力方向相反，D不符合题意。
8．C　 磁体不能吸引钨丝，故A错误；该现象中电能转化为机械能，故B错误；有电流通过的灯丝置于磁场中晃动，体现了通电导体在磁场中受到力的作用，故C正确，D错误。
9．B　 线框B侧与导电圆环组成闭合电路，通电导体在磁场中受力的作用而运动，线框A侧中没有电流通过，所以不会受到磁场力的作用，故B正确。
10．右　(来回)振动
当给线圈通电时，通电线圈就会在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向有关。因此当电流方向改变时，线圈的受力方向与原来相反，则线圈将向右运动；由于线圈中的电流是交变电流，它的方向不断发生变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
11．通电导体在磁场中受到力的作用(或磁场对电流有力的作用)
12．方向　电
13．蹄形磁体的磁性太弱(或通过导体的电流太小，或导体与轨道间的摩擦力太大)
换用磁性更强的蹄形磁体(或增大导体中的电流，或更换轻质导体)
(1)影响磁场力大小的因素：电流的大小、磁体磁性的强弱。在探究磁场对通电导体的作用时，闭合开关后，发现导轨上的导体ab始终处于静止状态，可能是蹄形磁体的磁性太弱，也可能是电源电压较低、电流太小，导致磁场力过小；还可能是导体ab的质量太大，压力大，导致摩擦力过大。由此可以猜想通电导体ab在磁场中始终静止的原因是蹄形磁体的磁性太弱(或电源电压较低导致通过导体ab的电流太小，或导体ab的质量太大)。(2)检验猜想的方法：用磁性更强的蹄形磁体替换原来的磁体，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，观察导轨上的导体是否运动(或将电源电压调高，或更换轻质的导体)。
14．(1)通电导体在磁场中受力的大小跟电流大小和磁场强弱有关
(2)控制变量法　转换法
(3)换用磁性更强的磁体　增大通过导体的电流
(4)电池用久后电压下降，电路中的电流减小，通过导体的电流太小，通电导体在磁场中受到的力太小而不运动
15．通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向是否有关
由题意知该实验过程中的自变量为磁场方向，因变量是通电导体的受力方向，因此可得该同学探究的问题是：通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向是否有关。