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人教版物理九年级下第二十章第四节综合同步练习——电动机
一、单选题
1．（2022九下·福田月考）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
【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】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，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，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，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向和电流方向有关，和磁场方向有关。
2．（2021九上·成华期末）下列说法正确的是（ ）
A．内能小的物体可以将热量传给内能大的物体
B．以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%
C．电动机工作时利用了电磁感应的原理
D．磁感线密集的地方磁场强，磁感线可以相交
【答案】A
【知识点】热传递改变物体内能；热机的效率；磁感线及其特点；实用电动机的构造、特点和应用
【解析】【解答】A．热传递的方向是热量从温度高的物体向温度低的物体传递，如果内能小的物体温度高，则内能小的物体可以将热量传给内能大的物体，A符合题意；
B．无论用什么燃料，热机都不可能将燃料释放的热量全部转化为有用功，热机效率不可能达到100%，B不符合题意；
C．电动机工作时利用了通电导体在磁场中受力的作用的原理，发电机工作时利用了电磁感应原理，C不符合题意；
D．磁感线密集的地方磁场强，因为磁场中同一位置磁场方向是唯一的，故磁感线不可能相交，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）热传递条件：两物体相接触、存在温度差；（2）由于存在热损失，所以热机效率不可能达到百分之百；（3）电动机工作原理：利用了通电导体在磁场中受力的作用的原理。（4）磁场中同一位置磁场方向是唯一的。
3．（2020九上·朝阳期末）图所示的四个实验中，能够说明电动机原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A．此图说明磁体磁极间的相互作用，A不符合题意；
B．此图说明通电导体周围存在磁场，B不符合题意；
C．此图电铃利用电磁铁控制电路的通断，从而敲响铃铛，C不符合题意；
D．此图说明通电导体在磁场中受到力的作用而产生运动，是电动机的工作原理，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】研究通电导体在磁场中受力的实验装置中有电池，电能转化为机械能，根据此原理制成电动机；研究电磁感应现象的实验装置中没有电池，机械能转化为电能，根据此原理制成发电机。
4．（2020九上·秦皇岛期末）在一次实验中，小华连接了如图所示的电路，电磁铁的B端有一个小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的A端为S极
B．小磁针静止时，N极水平指向右
C．当滑动变阻器的滑片P向右端移动，电磁铁磁性增强
D．利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机
【答案】C
【知识点】电路的动态分析；安培定则；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A. 电流从右端流入，左端流出，故据安培定则可知，此时电磁铁的A端是N极，B端是S极，A不符合题意；
B. 据磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，右端是S极，B不符合题意；
C. 滑动变阻器的滑动片P向右端移动，电阻变小，电流变大，故电磁铁的磁性变强，C符合题意；
D. 该实验表明了电能生磁，此现象与发电机无关，D不符合题意；
故答案为：C.
【分析】根据电流方向利用安培定则可判断螺线管的磁极，则由磁极间的相互作用可判出小磁针的指向；由滑动变阻器的滑片移动可得出电路中电流的变化，则可得出螺线管中磁场的变化。
5．（2020九上·包河期末）用如图所示的实验装置探究“磁场对通电直导线的作用”。闭合开关S0，原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动。若要使AB水平向左运动，下列措施中可行的是（ ）
A．换用磁性更强的蹄形磁体 B．将蹄形磁体的N、S极对调
C．将滑动变阻器的滑片P向右移动 D．将硬直导线的A、B两端对调
【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A．换用磁性更强的蹄形磁体，导线受到的磁力变强，移动的速度会变大，但方向不变，A不符合题意；
B．将蹄形磁体的N、S极对调后，磁场方向变化，导线受到的磁力方向变化，运动方向也会变化，B符合题意；
C．将滑动变阻器的滑片P向右移动接入的电阻变大，电流变小，导线受到的磁力变小，但运动方向不变，C不符合题意；
D．将硬直导线的A、B两端对调，电流方向不变，导线受到的磁力方向也不变，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】处在磁场中的通电导体棒，电流对导体棒有力的作用，导体棒就会运动起来，这就是电动机的原理，导体棒运动的方向与电流和磁场方向有关。
6．（2020九上·北京月考）如图所示是奥斯特实验的示意图，以下关于奥斯特实验的分析正确的是（ ）
A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B．小磁针的指针发生偏转说明通电导线产生的磁场对小磁针有力的作用
C．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】A．通电导线周围磁场方向由电流的方向决定的，而不是小磁针的指向决定的，A不符合题意；
B．将通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明通电导线产生的磁场对小磁针有力的作用，B符合题意；
C．移去小磁针后，通电导线周围的磁场依然存在，C不符合题意；
D．通电导线周围的磁场方向与电流方向有关，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】通电导体周围有磁场；磁场方向和电流方向有关。
7．线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时，导线ab所受磁场力的方向（ ）
A．相反，是由于磁场方向相反了
B．相反，是由于流过ab的电流方向相反了
C．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了
D．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】由题图可知，本题研究的是电动机的工作原理，在磁场方向一定时，通电线圈的受力方向与电流方向有关，由于ab边在甲图中受到向上的力，由于换向器的作用，改变了ab边中的电流方向，因此乙图中受到向下的力，磁场力方向改变。
故答案为：B
【分析】在磁场方向一定时，通电线圈的受力方向与电流方向有关.
8．如图所示，小明同学做了一个小小直流电动机模型。同学们围着观看线圈的转动，一起分享着他的成果。同时其他没有做成功的同学提出了以下不同想法，你认为正确的是（ ）
A．绕制线圈时，如果没有漆包线，可以用普通的铜导线代替
B．线圈两端（作为转轴）的漆皮应全部刮去，这样才可持续转动下去
C．线圈两端（作为转轴）的漆皮应一端全部刮去，另一端刮去半周，这样才可持续转动下去
D．此电动机模型是根据电生磁的原理制成的
【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。如图所示，当线圈转至平衡位置时，线圈不再转动。为了使线圈能持续转动，采取的办法是将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样可以做成一个换向器，及时改变线圈中电流的方向，使线圈继续转动下去。
故答案为：C.
【分析】电动机能连续转动下去是利用了换向器能在平衡位置改变线圈中的电流方向，及线圈转动的惯性.
9．要改变直流电动机的转向，以下方法不可行的是（ ）
A．改变线圈中的电流方向
B．改变磁场方向
C．同时对换电源的正负极和两个磁极
D．只对换电源的正负极或只对换两个磁极
【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A.改变线圈中电流方向时，线圈中受力的方向将变化，则直流电机的转向将发生变化，不符合题意；B.改变磁场方向时，线圈中受力的方向将变化，则直流电机的转向将发生变化，不符合题意；C.若同时改电流变方向及磁场方向，线圈的受力方向是不变的，因此将电源的正、负极和两个磁极同时对调，直流电机的转向不会发生变化，符合题意；D.当改变线圈中电流方向或改变磁场方向时，线圈中受力的方向将变化，因此将电源的正、负极和两个磁极不同时对调，直流电机的转向将发生变化，不符合题意．
故答案为：C．
【分析】电动机是通电导体在磁场中受力原理工作的，通电导体在磁场中受力方向跟电流方向和磁感线方向有关.
二、多选题
10．（2020九上·攸县期末）如图为直流电动机的基本构造示意图。下列相关的分析中正确的是（ ）
A．电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的
B．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
C．同时改变电流方向和磁场方向可以改变线圈转动方向
D．线圈能连续转动是靠A、B两个电刷来实现的
【答案】A,D
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】A．电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，A符合题意；
B．电动机工作过程中，消耗的电能只有部分转化为机械能，还有发热发声等能量耗散，B不符合题意；
C．同时改变电流方向和磁场方向时，线圈转动方向不变，C不符合题意；
D．线圈能连续转动是靠A、B两个电刷来实现的，每当线圈刚转过平衡位置时，换向器自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续不停地转动下去，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】电动机是利用通电导线在磁场中受力的原理工作；电动机的换向器自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续不停地转动下去。
三、填空题
11．（2022·郑州月考）如图所示是探究“通电导体在磁场中受力”的实验装置。接通电路的瞬间，原来静止的导体ab向右运动。现将磁体对调放置，接通电路的瞬间，原来静止的导体ab会向 （选填“左”或“右”）运动，理由是 。
【答案】左；通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向有关
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。将磁体对调放置，改变了磁体的磁场方向，所以，接通电路的瞬间，原来静止的导体ab会向左运动。
【分析】通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向和磁场方向有关，和电流方向有关。
12．（2018九下·丹东月考）有一台直流电动机，线圈的电阻为10Ω，当它接在220V的电路中，正常工作的电流为3A，若不计电动机转动过程中零件之间的摩擦，则该电动机消耗的电功率是 原理是 ，其电能转化为 能.
【答案】660；通电线圈在磁场中受力转动；机械能
【知识点】电功率的计算；磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】根据题意知道，该电动机消耗的电功率是：P=UI=220V×3A=660W；直流电动机利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成，其在工作时，消耗电能产生机械能，故是将电能转化为机械能的过程。
故答案为：660；通电线圈在磁场中受力转动；机械能.
【分析】利用电压和电流可以计算电功率，电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用工作的.
13．下图是一个电动机的模型，通电线圈的ab边和cd边的磁场里受到 的作用，因两边中的电流方向相反，所以两个力方向 ，且 （选填“在”或“不在”）同一直线上，所以线圈就转动起来。当转到如图（b）所示的位置（线圈平面与磁感线垂直）时，这两个力 （选填“在”或“不在”）同一直线上，而且大小 、方向相反，是 力。这个位置叫做平衡位置。线圈要能持续转动下去，就需要安装一个 ，来改变线圈中的电流。
【答案】力；相反；不在；在；相等；平衡；换向器
【知识点】磁场对通电导线的作用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】通电线圈的ab边和cd边的磁场里受到力的作用；在图(a)中线圈的ab边受力向上,cd边与ab边的电流方向相反,所以受力方向也相反,向下,这两个力方向相反,但不在同一直线上,线圈会发生转动。当转到图(b)所在位置时这两条边的受力方向仍相反，但在同一直线上，所以这两个力是一对平衡力，线圈在此位置晃几下就停下来了，这个位置叫平衡位置。要使线圈在磁场中持续转动，就要使线圈转过平衡位置后，改变线圈中电流方向，所以在电动机中要安装有换向器。因线圈ab边和cd边中的电流方向相反，所以两个力方向相反，且不在同一直线上，所以线圈就转动起来。
【分析】明确电流的方向是：在电源的外部，电流从正极出发，回到负极；再根据通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场的关系，可画出此时cd段导线受到磁场力的方向.
四、实验探究题
14．（2022九下·金平月考）在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小晴按照图示组装实验器材。
（1）为完成该观察活动且实验效果明显，放在蹄形磁体磁场中的直导线EF应选择下列哪种金属棒（金属棒为实心且形状体积相同，）( )
A．铁棒 B．钢棒 C．铜棒 D．铝棒
（2）选择恰当直导线后，将滑动变阻器的滑片移动到适当位置，闭合开关，看到直导线EF向右运动，说明磁场对通电导体有力的作用， （选填“发电机”“电动机”或“电磁铁”）就是根据该原理制成的。
（3）将滑动变阻器的滑片向右端移动，发现直导线EF向右运动并摆起的幅度更大，这说明磁场对通电导体作用力的大小与 有关；改变电流方向，导体向另一方向运动，这说明导体运动方向与 有关。
（4）若要使直导线运动速度加快，除了增大电流，还可采取的方法（写出一种）： 。
（5）若想用上述器材研究电磁感应现象，闭合开关前，应将电路中的电源换成 （选填“小灯泡”“电压表”或“灵敏电流计”），再闭合开关，让导线EF左右切割磁感线运动，较清楚的观察实验现象。
【答案】（1）D
（2）电动机
（3）电流大小；电流方向
（4）增大磁体磁性（或将导线换成轻质线圈）
（5）灵敏电流计
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】（1）为完成该观察活动且实验效果明显，放在蹄形磁体磁场中的直导线EF的质量尽可能小，因金属棒为实心且形状体积相同，根据，因铝的密度最小，故应选择铝棒，即选D。
（2）发电机是根据通电导体在磁场中受力运动制成的。选择恰当直导线后，将滑动变阻器的滑片移动到适当位置，闭合开关，看到直导线EF向右运动，说明磁场对通电导体有力的作用，电动机就是根据该原理制成的。
（3）将滑动变阻器的滑片向右端移动，变阻器连入电路的电阻变小，由欧姆定律，电路的电路变大，发现直导线EF向右运动并摆起的幅度更大，这说明磁场对通电导体作用力的大小与电流大小有关；改变电流方向，导体向另一方向运动，说明导体的受力方向改变，这说明导体运动方向与电流方向有关。
（4）通电导体在磁场中受力大小与磁场的强弱与电流的大小有关。若要使直导线运动速度加快，除了增大电流，还可采取的方法：增大磁体磁性。
（5）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导电中就会产生感应电流（较小）。故若想用上述器材研究电磁感应现象，闭合开关前，应将电路中的电源换成灵敏电流计，再闭合开关，让导线EF左右切割磁感线运动，较清楚的观察实验现象。
【分析】（1）探究磁场对通电导线的作用时，不能用磁性材料，且密度越小，质量越小，效果越明显；
（2）通电导体在磁场中受到力的作用，可以制成电动机；
（3）磁场对通电导体的作用力的方向，和磁场方向有关，和电流方向有关；力的大小和电流大小有关；
（4）增大电流或增大磁性，可以增大导体受到的力；
（5）探究电磁感应时，电路中有磁体、导线和灵敏电流计。
15．（2022九下·姜堰月考）研究电动机的工作过程。
（1）电动机的工作原理是磁场对 有力的作用。甲图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是 。
（2）乙图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了 ，该装置能在线圈 (选填“刚转到”、“即 将转到”或“刚转过”)平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
（3）丙图中用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，闭合开关，可观察到线圈在磁场中 (选填“能”或“不能”)沿某一方向持续转动，图中线圈
(选填“处于”或“不处于”)平衡位置。
【答案】（1）电流/通电线圈；电流方向相反
（2）换向器；刚转过
（3）不能；不处于
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】（1） 电动机的工作原理是磁场对电流有力的作用；甲图中，线圈左右两边框ab、cd中电流方向相反，所以两边框ab、cd的受力方向相反；
（2）乙图中的线圈加装了换向器，所以可以持续转动；工作原理是该装置能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向；
（3）丙图中用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，不能改变线圈中电流方向，所以闭合开关，线圈在磁场中不能沿某一方向持续转动；
线圈平面和磁场垂直的位置为平衡位置，所以图丙中不是平衡位置。
【分析】（1） 电动机的工作原理是磁场对电流有力的作用；力的方向与磁场方向和线圈中电流方向有关；
（2）电动机中的换向器工作原理：在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，让线圈沿某一方向持续转动；
（3）线圈平面和磁场垂直的位置为平衡位置。
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人教版物理九年级下第二十章第四节综合同步练习——电动机
一、单选题
1．（2022九下·福田月考）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
2．（2021九上·成华期末）下列说法正确的是（ ）
A．内能小的物体可以将热量传给内能大的物体
B．以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%
C．电动机工作时利用了电磁感应的原理
D．磁感线密集的地方磁场强，磁感线可以相交
3．（2020九上·朝阳期末）图所示的四个实验中，能够说明电动机原理的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2020九上·秦皇岛期末）在一次实验中，小华连接了如图所示的电路，电磁铁的B端有一个小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的A端为S极
B．小磁针静止时，N极水平指向右
C．当滑动变阻器的滑片P向右端移动，电磁铁磁性增强
D．利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机
5．（2020九上·包河期末）用如图所示的实验装置探究“磁场对通电直导线的作用”。闭合开关S0，原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动。若要使AB水平向左运动，下列措施中可行的是（ ）
A．换用磁性更强的蹄形磁体 B．将蹄形磁体的N、S极对调
C．将滑动变阻器的滑片P向右移动 D．将硬直导线的A、B两端对调
6．（2020九上·北京月考）如图所示是奥斯特实验的示意图，以下关于奥斯特实验的分析正确的是（ ）
A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B．小磁针的指针发生偏转说明通电导线产生的磁场对小磁针有力的作用
C．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
7．线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时，导线ab所受磁场力的方向（ ）
A．相反，是由于磁场方向相反了
B．相反，是由于流过ab的电流方向相反了
C．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了
D．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
8．如图所示，小明同学做了一个小小直流电动机模型。同学们围着观看线圈的转动，一起分享着他的成果。同时其他没有做成功的同学提出了以下不同想法，你认为正确的是（ ）
A．绕制线圈时，如果没有漆包线，可以用普通的铜导线代替
B．线圈两端（作为转轴）的漆皮应全部刮去，这样才可持续转动下去
C．线圈两端（作为转轴）的漆皮应一端全部刮去，另一端刮去半周，这样才可持续转动下去
D．此电动机模型是根据电生磁的原理制成的
9．要改变直流电动机的转向，以下方法不可行的是（ ）
A．改变线圈中的电流方向
B．改变磁场方向
C．同时对换电源的正负极和两个磁极
D．只对换电源的正负极或只对换两个磁极
二、多选题
10．（2020九上·攸县期末）如图为直流电动机的基本构造示意图。下列相关的分析中正确的是（ ）
A．电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的
B．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
C．同时改变电流方向和磁场方向可以改变线圈转动方向
D．线圈能连续转动是靠A、B两个电刷来实现的
三、填空题
11．（2022·郑州月考）如图所示是探究“通电导体在磁场中受力”的实验装置。接通电路的瞬间，原来静止的导体ab向右运动。现将磁体对调放置，接通电路的瞬间，原来静止的导体ab会向 （选填“左”或“右”）运动，理由是 。
12．（2018九下·丹东月考）有一台直流电动机，线圈的电阻为10Ω，当它接在220V的电路中，正常工作的电流为3A，若不计电动机转动过程中零件之间的摩擦，则该电动机消耗的电功率是 原理是 ，其电能转化为 能.
13．下图是一个电动机的模型，通电线圈的ab边和cd边的磁场里受到 的作用，因两边中的电流方向相反，所以两个力方向 ，且 （选填“在”或“不在”）同一直线上，所以线圈就转动起来。当转到如图（b）所示的位置（线圈平面与磁感线垂直）时，这两个力 （选填“在”或“不在”）同一直线上，而且大小 、方向相反，是 力。这个位置叫做平衡位置。线圈要能持续转动下去，就需要安装一个 ，来改变线圈中的电流。
四、实验探究题
14．（2022九下·金平月考）在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小晴按照图示组装实验器材。
（1）为完成该观察活动且实验效果明显，放在蹄形磁体磁场中的直导线EF应选择下列哪种金属棒（金属棒为实心且形状体积相同，）( )
A．铁棒 B．钢棒 C．铜棒 D．铝棒
（2）选择恰当直导线后，将滑动变阻器的滑片移动到适当位置，闭合开关，看到直导线EF向右运动，说明磁场对通电导体有力的作用， （选填“发电机”“电动机”或“电磁铁”）就是根据该原理制成的。
（3）将滑动变阻器的滑片向右端移动，发现直导线EF向右运动并摆起的幅度更大，这说明磁场对通电导体作用力的大小与 有关；改变电流方向，导体向另一方向运动，这说明导体运动方向与 有关。
（4）若要使直导线运动速度加快，除了增大电流，还可采取的方法（写出一种）： 。
（5）若想用上述器材研究电磁感应现象，闭合开关前，应将电路中的电源换成 （选填“小灯泡”“电压表”或“灵敏电流计”），再闭合开关，让导线EF左右切割磁感线运动，较清楚的观察实验现象。
15．（2022九下·姜堰月考）研究电动机的工作过程。
（1）电动机的工作原理是磁场对 有力的作用。甲图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是 。
（2）乙图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了 ，该装置能在线圈 (选填“刚转到”、“即 将转到”或“刚转过”)平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
（3）丙图中用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，闭合开关，可观察到线圈在磁场中 (选填“能”或“不能”)沿某一方向持续转动，图中线圈
(选填“处于”或“不处于”)平衡位置。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】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，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，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，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向和电流方向有关，和磁场方向有关。
2．【答案】A
【知识点】热传递改变物体内能；热机的效率；磁感线及其特点；实用电动机的构造、特点和应用
【解析】【解答】A．热传递的方向是热量从温度高的物体向温度低的物体传递，如果内能小的物体温度高，则内能小的物体可以将热量传给内能大的物体，A符合题意；
B．无论用什么燃料，热机都不可能将燃料释放的热量全部转化为有用功，热机效率不可能达到100%，B不符合题意；
C．电动机工作时利用了通电导体在磁场中受力的作用的原理，发电机工作时利用了电磁感应原理，C不符合题意；
D．磁感线密集的地方磁场强，因为磁场中同一位置磁场方向是唯一的，故磁感线不可能相交，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）热传递条件：两物体相接触、存在温度差；（2）由于存在热损失，所以热机效率不可能达到百分之百；（3）电动机工作原理：利用了通电导体在磁场中受力的作用的原理。（4）磁场中同一位置磁场方向是唯一的。
3．【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A．此图说明磁体磁极间的相互作用，A不符合题意；
B．此图说明通电导体周围存在磁场，B不符合题意；
C．此图电铃利用电磁铁控制电路的通断，从而敲响铃铛，C不符合题意；
D．此图说明通电导体在磁场中受到力的作用而产生运动，是电动机的工作原理，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】研究通电导体在磁场中受力的实验装置中有电池，电能转化为机械能，根据此原理制成电动机；研究电磁感应现象的实验装置中没有电池，机械能转化为电能，根据此原理制成发电机。
4．【答案】C
【知识点】电路的动态分析；安培定则；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A. 电流从右端流入，左端流出，故据安培定则可知，此时电磁铁的A端是N极，B端是S极，A不符合题意；
B. 据磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，右端是S极，B不符合题意；
C. 滑动变阻器的滑动片P向右端移动，电阻变小，电流变大，故电磁铁的磁性变强，C符合题意；
D. 该实验表明了电能生磁，此现象与发电机无关，D不符合题意；
故答案为：C.
【分析】根据电流方向利用安培定则可判断螺线管的磁极，则由磁极间的相互作用可判出小磁针的指向；由滑动变阻器的滑片移动可得出电路中电流的变化，则可得出螺线管中磁场的变化。
5．【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A．换用磁性更强的蹄形磁体，导线受到的磁力变强，移动的速度会变大，但方向不变，A不符合题意；
B．将蹄形磁体的N、S极对调后，磁场方向变化，导线受到的磁力方向变化，运动方向也会变化，B符合题意；
C．将滑动变阻器的滑片P向右移动接入的电阻变大，电流变小，导线受到的磁力变小，但运动方向不变，C不符合题意；
D．将硬直导线的A、B两端对调，电流方向不变，导线受到的磁力方向也不变，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】处在磁场中的通电导体棒，电流对导体棒有力的作用，导体棒就会运动起来，这就是电动机的原理，导体棒运动的方向与电流和磁场方向有关。
6．【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】A．通电导线周围磁场方向由电流的方向决定的，而不是小磁针的指向决定的，A不符合题意；
B．将通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明通电导线产生的磁场对小磁针有力的作用，B符合题意；
C．移去小磁针后，通电导线周围的磁场依然存在，C不符合题意；
D．通电导线周围的磁场方向与电流方向有关，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】通电导体周围有磁场；磁场方向和电流方向有关。
7．【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】由题图可知，本题研究的是电动机的工作原理，在磁场方向一定时，通电线圈的受力方向与电流方向有关，由于ab边在甲图中受到向上的力，由于换向器的作用，改变了ab边中的电流方向，因此乙图中受到向下的力，磁场力方向改变。
故答案为：B
【分析】在磁场方向一定时，通电线圈的受力方向与电流方向有关.
8．【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。如图所示，当线圈转至平衡位置时，线圈不再转动。为了使线圈能持续转动，采取的办法是将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样可以做成一个换向器，及时改变线圈中电流的方向，使线圈继续转动下去。
故答案为：C.
【分析】电动机能连续转动下去是利用了换向器能在平衡位置改变线圈中的电流方向，及线圈转动的惯性.
9．【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A.改变线圈中电流方向时，线圈中受力的方向将变化，则直流电机的转向将发生变化，不符合题意；B.改变磁场方向时，线圈中受力的方向将变化，则直流电机的转向将发生变化，不符合题意；C.若同时改电流变方向及磁场方向，线圈的受力方向是不变的，因此将电源的正、负极和两个磁极同时对调，直流电机的转向不会发生变化，符合题意；D.当改变线圈中电流方向或改变磁场方向时，线圈中受力的方向将变化，因此将电源的正、负极和两个磁极不同时对调，直流电机的转向将发生变化，不符合题意．
故答案为：C．
【分析】电动机是通电导体在磁场中受力原理工作的，通电导体在磁场中受力方向跟电流方向和磁感线方向有关.
10．【答案】A,D
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】A．电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，A符合题意；
B．电动机工作过程中，消耗的电能只有部分转化为机械能，还有发热发声等能量耗散，B不符合题意；
C．同时改变电流方向和磁场方向时，线圈转动方向不变，C不符合题意；
D．线圈能连续转动是靠A、B两个电刷来实现的，每当线圈刚转过平衡位置时，换向器自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续不停地转动下去，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】电动机是利用通电导线在磁场中受力的原理工作；电动机的换向器自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续不停地转动下去。
11．【答案】左；通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向有关
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。将磁体对调放置，改变了磁体的磁场方向，所以，接通电路的瞬间，原来静止的导体ab会向左运动。
【分析】通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向和磁场方向有关，和电流方向有关。
12．【答案】660；通电线圈在磁场中受力转动；机械能
【知识点】电功率的计算；磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】根据题意知道，该电动机消耗的电功率是：P=UI=220V×3A=660W；直流电动机利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成，其在工作时，消耗电能产生机械能，故是将电能转化为机械能的过程。
故答案为：660；通电线圈在磁场中受力转动；机械能.
【分析】利用电压和电流可以计算电功率，电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用工作的.
13．【答案】力；相反；不在；在；相等；平衡；换向器
【知识点】磁场对通电导线的作用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】通电线圈的ab边和cd边的磁场里受到力的作用；在图(a)中线圈的ab边受力向上,cd边与ab边的电流方向相反,所以受力方向也相反,向下,这两个力方向相反,但不在同一直线上,线圈会发生转动。当转到图(b)所在位置时这两条边的受力方向仍相反，但在同一直线上，所以这两个力是一对平衡力，线圈在此位置晃几下就停下来了，这个位置叫平衡位置。要使线圈在磁场中持续转动，就要使线圈转过平衡位置后，改变线圈中电流方向，所以在电动机中要安装有换向器。因线圈ab边和cd边中的电流方向相反，所以两个力方向相反，且不在同一直线上，所以线圈就转动起来。
【分析】明确电流的方向是：在电源的外部，电流从正极出发，回到负极；再根据通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场的关系，可画出此时cd段导线受到磁场力的方向.
14．【答案】（1）D
（2）电动机
（3）电流大小；电流方向
（4）增大磁体磁性（或将导线换成轻质线圈）
（5）灵敏电流计
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】（1）为完成该观察活动且实验效果明显，放在蹄形磁体磁场中的直导线EF的质量尽可能小，因金属棒为实心且形状体积相同，根据，因铝的密度最小，故应选择铝棒，即选D。
（2）发电机是根据通电导体在磁场中受力运动制成的。选择恰当直导线后，将滑动变阻器的滑片移动到适当位置，闭合开关，看到直导线EF向右运动，说明磁场对通电导体有力的作用，电动机就是根据该原理制成的。
（3）将滑动变阻器的滑片向右端移动，变阻器连入电路的电阻变小，由欧姆定律，电路的电路变大，发现直导线EF向右运动并摆起的幅度更大，这说明磁场对通电导体作用力的大小与电流大小有关；改变电流方向，导体向另一方向运动，说明导体的受力方向改变，这说明导体运动方向与电流方向有关。
（4）通电导体在磁场中受力大小与磁场的强弱与电流的大小有关。若要使直导线运动速度加快，除了增大电流，还可采取的方法：增大磁体磁性。
（5）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导电中就会产生感应电流（较小）。故若想用上述器材研究电磁感应现象，闭合开关前，应将电路中的电源换成灵敏电流计，再闭合开关，让导线EF左右切割磁感线运动，较清楚的观察实验现象。
【分析】（1）探究磁场对通电导线的作用时，不能用磁性材料，且密度越小，质量越小，效果越明显；
（2）通电导体在磁场中受到力的作用，可以制成电动机；
（3）磁场对通电导体的作用力的方向，和磁场方向有关，和电流方向有关；力的大小和电流大小有关；
（4）增大电流或增大磁性，可以增大导体受到的力；
（5）探究电磁感应时，电路中有磁体、导线和灵敏电流计。
15．【答案】（1）电流/通电线圈；电流方向相反
（2）换向器；刚转过
（3）不能；不处于
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】（1） 电动机的工作原理是磁场对电流有力的作用；甲图中，线圈左右两边框ab、cd中电流方向相反，所以两边框ab、cd的受力方向相反；
（2）乙图中的线圈加装了换向器，所以可以持续转动；工作原理是该装置能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向；
（3）丙图中用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，不能改变线圈中电流方向，所以闭合开关，线圈在磁场中不能沿某一方向持续转动；
线圈平面和磁场垂直的位置为平衡位置，所以图丙中不是平衡位置。
【分析】（1） 电动机的工作原理是磁场对电流有力的作用；力的方向与磁场方向和线圈中电流方向有关；
（2）电动机中的换向器工作原理：在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，让线圈沿某一方向持续转动；
（3）线圈平面和磁场垂直的位置为平衡位置。
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