苏科版物理九年级下册课课练：16.3 磁场对电流的作用　电动机（含答案）

[第十六章　三、磁场对电流的作用　电动机]
一、选择题
1.探究“通电导体在磁场中的受力方向与哪些因素有关”时,小明同学做了如图所示的实验,图中AB表示闭合电路中的直导线,导线上的箭头方向表示电流方向,F表示导线的受力方向,N、S表示蹄形磁体的两极.以下是小明通过实验得出的判断:
①甲、乙实验表明,通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关
②甲、丙实验表明,通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关
③乙、丙实验表明,通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关
则上述判断中 (　　)
A.只有①正确 B.只有②正确
C.①②正确 D.①③正确
2.如图所示,闭合开关,铜棒向右运动,为使开关闭合后铜棒向左运动,下列操作可行的是(　　)
A.换用更细的铜棒
B.将电源的正、负极对调
C.向左移动滑动变阻器的滑片
D.将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调
3.在物理学中,“”表示电流方向垂直于纸面向里,“”表示电流方向垂直于纸面向外.如图所示,直导体a在磁场中受到一个既跟电流方向垂直,又跟磁感线方向垂直的水平向左的磁场力F,的四种情况中,通电导体b受到的磁场力方向水平向左的是 (　　)
4.如图甲所示,一个不能打开的盒子外面露出一段细长的导线,在不损坏导线的情况下,用图乙中(a)、(b)两个实验所对应的结论来判断导线中是否有电流,下列说法中正确的是(　　)
A.只有(a)能 B.只有(b)能
C.(a)(b)都不能 D.(a)(b)都能
5.如图所示,小明用漆包线绕成线圈ABCD,将线圈引线一端的漆全部刮去,另一端刮去一半放入磁场,做成电动机模型,连接干电池后 (　　)
A.线圈持续来回摆动
B.线圈沿固定方向持续转动
C.AB边中电流的方向交替变化
D.CD边始终受到磁场力的作用,且是动力
6.如图所示为直流电动机的工作原理图,分析正确的是(　　)
A.改变磁场方向可以改变线圈的转动方向
B.电动机通电后不转,一定是电路断路
C.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能
D.线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
二、填空题
7.[2020·连云港]白炽灯是一种电流通过灯丝,灯丝发热发光的照明电器,将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝,如图所示,可以观察到灯丝　　　　,说明　　　　　　　　　　,由此原理可以制成　　　　　.
8.电动机是利用通电线圈在　　　　中受力而转动的原理制成的.电动机工作时,将　　　　
能主要转化为　　　　能.
9.如图所示,在直流电动机的工作过程中,换向器起到了关键作用,它能在线圈刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的　　　　　,从而实现通电线圈在磁场中的持续转动.而线圈在平衡位置时所受的磁场力相互平衡,它是靠　　　　转过平衡位置的.
10.甲为一台简易电动机,它由一节旧电池、小块铷磁铁和线框组成,磁铁吸在电池下端,线框由裸铜导线绕制;图乙为该电动机的工作原理图,箭头表示磁感线方向.根据图乙可知,磁铁上端为　　　　(选填“N”或“S”)极;已知磁场对线框左侧的作用力垂直于纸面向里,则线框右侧受到的磁场力垂直于纸面　　　　(选填“向外”或“向里”),线框在转动过程中将
　　　　能转化为　　　　能.
三、解答题
11.如图所示的实验装置中悬挂直导线的两根线是导线,图中“+”“-”表示分别接电源的正、负极,给直导线通电.
(1)没有通电时,直导线在蹄形磁体产生的磁场中静止,通电后直导线　　　　　　　　　　,这说明　　　　　　　　　　　　,从能量观点看,该现象实现了电能向　　　　能的转化.
(2)将电源两极对调,改变直导线中电流的方向,观察到直导线运动的方向改变,这说明 　 .
(3)保持电流方向不变,将磁体两极对调,改变磁场的方向,也观察到直导线运动的方向改变,这说明 　.
(4)同时改变电流方向和磁场方向,直导线的运动方向　　　　　.
12.课堂上,老师做了如图甲所示的演示实验,给直导线(铝棒)通电,观察到直导线运动起来.
(1)实验现象说明　　　　　　　　　有力的作用.
(2)图乙中将通电直导线换成了通电线圈.绕制线圈的铜丝外有漆皮,必须对线圈引出线的两端(置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理,刮漆方法见放大图(将线圈引线一端的漆全部刮去,另一端刮去一半).按这种方法刮漆,目的是使线圈能够　　　　　　,因此这一部位就相当于电动机中的　　　　　　(填部件的名称).
(3)图丙是直流电动机模型,上述部件在直流电动机中改变的是　　　　(填序号).
A.只改变线圈中的电流方向
B.线圈和外部电路中的电流方向都能改变
C.只改变外部电路中的电流方向
13.如图所示,使线圈位于两磁极间,通电后,图甲中ab段导线所受磁场力的方向垂直于ab向上,请在图甲中标示出cd段导线所受磁场力的方向.当线圈转至图乙所示位置时,标示出ab段和cd段导线所受磁场力的方向.
答案
1.C　 ①甲、乙实验中,磁场方向相同,电流方向改变,导体在磁场中受力的方向也改变,说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关,是正确的;
②甲、丙实验中,电流方向相同,磁场方向改变,导体在磁场中受力的方向也改变,说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关,是正确的;
③乙、丙实验中,磁场方向与电流方向均不相同,而导体在磁场中的受力方向不变,不能说明导体在磁场中的受力方向与电流方向或磁场方向的关系,是错误的.
2.B　 换用更细的铜棒,电阻变大,电路中的电流变小,但不能改变受力的方向,故A错误;将电源的正、负极对调,电流方向改变,则通电导体的受力方向改变,铜棒向左运动,故B正确;向左移动滑动变阻器的滑片,只能改变电流的大小,不能改变电流的方向,故C错误;将电源的正、负极对调,同时将磁体的磁极对调,即影响磁场作用力方向的两个因素同时改变,则通电导体的受力方向不变,铜棒仍然向右运动,故D错误.
3.C　
4.D　 图(a)实验对应的结论:通电导体在磁场中受到力的作用,据此结论将导线放入磁场中,通过观察导线是否运动来进行判断导线中是否有电流;若导线在磁场中运动说明导线中有电流,若导线在磁场中不动说明导线中没有电流;图(b)实验对应的结论:通电导体周围存在磁场,将导线平行于小磁针的正上方,通过观察小磁针是否发生偏转来判断导线中有无电流,若小磁针发生偏转,说明导线中有电流,若小磁针不偏转,说明导线中无电流.
5.B　 通电线圈之所以能转动,是因为通电导体在磁场中受到力的作用,但是该线圈在转过平衡位置时,若不改变电流的方向,此时线圈所受的磁场力会阻碍线圈的转动,故为了使线圈持续转动,将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在一个半周内线圈受到磁场力的作用,另一个半周利用惯性转动.
6.A　 改变磁场方向可以改变线圈的转动方向,故A正确.电动机通电后不转的可能原因:电流太小、磁场磁性太弱、断路、线圈处于平衡位置,故B错误.电动机工作时电能大部分转化为机械能,还有一小部分转化为内能,故C错误.换向器在线圈刚转过平衡位置时,能自动改变线圈中的电流方向,使线圈持续转动下去,故D错误.
7.晃动　通电导体在磁场中受到力的作用
电动机
8.磁场　电　机械　9.电流方向　惯性
10.N　向外　电　机械
图甲为一台简易电动机,它由一节旧电池、小块铷磁铁和线框组成,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,在磁体外部,磁感线都是从N极出发,回到S极,磁铁上端为N极;已知磁场对线框左侧的作用力垂直于纸面向里,根据通电导体在磁场中受力,力的方向与磁场方向和电流方向有关,电流方向相同,磁场方向相反,所以线框右侧受到的磁场力垂直于纸面向外,线框在转动过程中将电能转化为机械能.
11.(1)由静止变为运动
磁场对通电导体有力的作用　机械
(2)通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关
(3)通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向有关
(4)不改变
12.(1)磁场对通电导体　
(2)持续转动　换向器　
(3)A　
(1)图甲所示的实验现象说明:磁场对通电导体有力的作用.(2)在线圈引出线的两端进行刮漆处理,是为了改变线圈中的电流方向,使线圈在磁场中持续转动;它的作用就相当于电动机中的换向器.(3)换向器的作用是当线圈刚转过平衡位置时,能够自动改变线圈中的电流方向.
13.如图图所示