第1章 电与磁（电动机和磁生电专题练习，含答案）

2023年科学八年级下册——电动机和磁生电
一、单选题
1．电流表是测量电流的一种仪器，左下图为电流表的表头内部结构，它由永磁体、线圈等构成，当有电流通过线圈时，线圈会发生偏转，从而带动指针转动。其原理与下列相对应的是(　　)
A． B． C． D．
2．如图所示，两根绝缘细线悬挂着的导体ab，放在U形磁铁中央，ab两端连接着导线。在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。下列说法中正确的是（　　）
A．接入电流表可探究电磁感应现象，与发电机原理相同
B．接入电流表可探究通电导体在磁场中受力，与发电机原理相同
C．接入电源可探究电磁感应现象，与电动机原理相同
D．接入电源可探究通电导体在磁场中受力，与发电机原理相同
3．电磁炮是一种先进的装备，是利用磁场对通电导体产生力的作用而对金属炮弹进行加速的。以下设备或装置中与电磁炮工作原理相同的是(　　)
A．电铃 B．手摇发电机
C．电风扇 D．电磁起重机
4．下列关于电磁的四幅图说法错误的是（　　）
A．甲图的实验说明通电导体在磁场中受到力的作用
B．乙图的温度报警器，若将温度计上端的金属丝向下调整，报警温度降低
C．丙图是电动机的主要结构示意图
D．丁图中麦克风的原理和发电机相同
5．如图所示是“线圈不能持续转动”的三幅实验图，下列说法中不正确的是(　　)
A．三幅图中，导线ab、cd所受的磁力方向始终没有发生改变
B．图乙中，线圈能够持续往下转动变成图丙所示，是由于惯性
C．通电一段时间后，线圈abcd一定会在图乙所示的位置
D．只要开关始终闭合，线圈abcd一定会在图乙的平衡位置左右摆动，永不停止
6．小明和小华分别用如图所示的装置研究简易电动机的工作情况，小明将线圈两端的漆全部刮掉，小华只将一端的漆全刮掉，另一端刮掉一半，闭合开关后(有电流通过灯丝，灯就发光)，他们看到的现象分别是(　　)
A．小明看到线圈连续转动，灯时亮时灭 B．小华看到线圈连续转动，灯连续发光
C．小华看到线圈左右摆动，灯时亮时灭 D．小明看到线圈左右摆动，灯连续发光
7．“ ”表示导线中的电流方向垂直于纸面向里；“⊙”表示导线中的电流方向垂直于纸面向外。螺线管通电后外部磁场的情况如图所示，此时通电导线受到的力 F 向上。
以下小京对力方向的判断，正确的是（　　）
A． B． C． D．
8．如图所示，通电导体a、b固定不动，左磁体对a的作用力为Fa，右磁体对b的作用力为Fb，下列说法中正确的是（　　)
A．Fa、Fb方向相反
B．Fa、Fb方向相同
C．Fa、Fb方向相反
D．Fa、Fb方向相同
9．图中灵敏电流表的指针会发生偏转的装置是 (　　)
A．铜棒以箭头方向快速靠近线圈
B．磁体以箭头力向快速靠近线圈
C．线圈和铜棒保持静止不动
D．电磁铁和磁体保持静止不动
10．在科学晚会上，小科所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目，其原理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁体的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。用手推动乙线圈摆动时，甲线圈会随之摆动。对于这个过程，下列说法正确的是 (　　)
A．甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器 B．推动乙线圈摆动时，电能转化为机械能
C．甲线圈随之摆动时，机械能转化为电能 D．甲线圈摆动是因为通电导体在磁场中受力运动
11．如图为我国新型反潜巡逻机，机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在。下列与磁异探测器工作原理相同的是(　　)
B．C． D．
12．图中a表示垂直纸面的一根导体，它是闭合电路的一部分，它在磁场中沿图示的方向运动时，下列情况会产生感应电流的是(　　)
A．①和③ B．②和③ C．③和④ D．只有③
13．如图所示，虚线区域内的“×"为垂直纸面的磁感线。当线框从位置A向右匀速移动到位置B时，关于线框内产生感应电流的情况，下列说法中正确的是(　　)
A．无→有→无→有→无 B．无→有→无
C．没有感应电流 D．一直有感应电流
14．如图所示的是直流发电机的工作原理图，关于直流发电机下列说法中正确的是（　　）
A．图中的E，F称为换向器，它的作用是改变线圈中的电流方向
B．直流发电机线圈内产生的是直流电，供给外部电路的也是直流电
C．它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的
D．直流发电机线圈内产生的是交流电，供给外部电路的是直流电
15．插电混动型汽车是新能源汽车的一种。它可以连接充电桩给电池充电，汽车运行时电池给马达供电驱动，这种模式称为纯电模式；也可以到加油站加油，利用汽油给引擎（汽油机或柴油机）工作启动驱动，这种模式称为纯油模式。当汽车处于刹车减速状态下，马达又对能量进行回收，给电池充电，所以大大实现节源。如图所示为插电混动型汽车在纯电模式下运行时的能量转换示意图，图甲是正常前进状态，图乙为刹车状态。请仔细阅读，结合所学知识，从下列选项中选出正确的选项 （　　）
A．甲图中的左侧马达相当于电动机，乙图中的马达相当于发电机
B．甲图中的左侧马达相当于发电机，乙图中的马达相当于电动机
C．甲图中电池给马达供电，电能转化成内能再转化为机械能
D．乙图中马达给电池供电，化学能转化为机械能再转化为电能
16．如图所示在汽车模型的正前方用电扇迎面吹风，模拟汽车行驶时的气流。当无风时，托盘测力计 示数为 20N；当电风扇吹风时，托盘测力计的示数为 15N 。据此分析下列说法正确的是（　　）
A．托盘测力计和气流相对于汽车模型是静止的
B．电风扇中电动机与话筒工作原理相同
C．汽车模型的重力和汽车对托盘的压力是一对相互作用力
D．汽车在加速的过程中受到地面的摩擦力逐渐减小
二、填空题
17．如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时，它能发电，其原理是　 　 (选填“电磁感应”或“磁场对电流的作用”)。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”)
18．如图所示的小制作中，装置A和装置B中都有磁铁和可转动的线圈。当开关闭合时，装置A扇叶转动，有风吹向装置B，引起装置B的扇叶转动，导致灯泡发光。
（1）装置A工作时将电能转换为　 　能；
（2）装置B的工作原理是　 　。
19．电流表、电压表是初中科学中重要的仪表，试回答：
（1）如图是某同学设计的汽车油量表原理图， 当油箱里的油面降低时， 浮标下降， 杠杆的 指针上升， 油量表示数变小，则图中的油量表是由　 　 表改装而成的。
（2）我们常用的电流表、电压表内有磁体和线圈等，油量表指针的偏转类似电动机转动的 原理， 即是利用了　 　 的原理而制成的。
20．华华同学去现代广场购物时发现“聪明的电梯”（如图甲），她根据网络搜索的如乙图所示的简易控制电路，R是一个压敏电阻，其电阻阻值随压力的增大而减小。请你分析：
（1）当人走下电梯后，电磁铁的磁性变　 　（选填：“强”或“弱”），
（2）电动机的转速变　 　（选填：“大”或“小”）
21．如图所示为小金同学制作的简易直流电动机模型。他用金属丝做成两个支架，分别与电池的两极相连。用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮。将线圈放在支架上，磁体放在线圈下。接通电源后且用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。
（1）直流电动机的工作原理是　 　 。
（2）将线圈一端的漆全部刮去，另一端刮去一半。这样做的目的是让线圈能 　 　。
（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后线圈不能连续转动，请你分析可能的原因是　 　。(写出一点即可)
三、实验探究题
22．为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机的主要构造制作了一台简易电动机(如图所示)。他用回形针做成两个支架，分别与电源的两极相连，用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮，将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。
（1）要想改变线圈的转动方向，小明可采取的措施是（　　)
A．改变电流的方向 B．提高电源电压
C．增加线圈的匝数 D．同时改变磁场方向和电流方向
（2）开关闭合后，如果电动机不转动，原因不可能是（　　)
A．磁体磁性太弱 B．线圈处于平衡位置
C．通过线圈的电流太大 D．电源电压太低
（3）为了提高电动机的转速，可采取的方法是　 　（写出一条即可)。
（4）小明想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是　 　。
23．如图所示是“探究通电螺线管周围磁场分布”的实验，实验时先在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况；改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针转动，南北所指方向发生了改变。
（1）实验中轻敲纸板的目的是　 　，
（2）由以上实验可知：通电螺线管周围的磁场分布与　 　的磁场相似；通电螺线管周围的磁场方向与通电螺线管中的　 　方向有关。
（3）为了进一步探究通电螺线管周围磁场的方向，可用　 　代替铁屑进行实验。
24．网络上有一“牛人”制作的“电池磁力小火车”的视频。视频中，“牛人”把由铁铷合金制作的超强磁铁分别吸附在电池的正负极两端制成“小火车”，并将其整个放入自制的铜质螺线管中，发现电池与磁铁竟然沿着螺线管向右运动起来，直到从螺线管的另一端穿出（如图1）。小科对“小火车”为什么会运动非常感兴趣，便动手进行了实验。
（1）图1中，两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过，他由此推测：只有当线圈中有电流通过时，火车才会受力运动。为验证这一假设，他需要进一步的操作是　 　；
（2）预测图2中的小火车将向　 　（填“左”或“右”）运动；
（3）要让小火车更快速地通过螺线管，可以采取的措施有 （填字母编号）；
A．增强磁铁的磁性 B．减少与磁铁接触的那一段螺线管匝数
C．减小电池的电压 D．增大螺线管中电流从而增强其磁场
（4）要使小火车由静止开始顺利通过螺线管，下列摆放方式可行的是 （填字母编号）。
A． B．
C． D．
25．图甲是欧姆在研究电学原理时，设计的一款能测量电流大小的电流扭秤(内部结构如图乙)。容器A、B中装有不同温度的水银，以导线相连构成温差电源，AB两端存在电压，其电压大小由温差决定。利用悬丝在直线导体上方悬挂磁针，导体中有电流通过时，磁针偏转，为保证测量的可靠性，欧姆对电流扭秤进行了多次试测，数据如下表：
组别 水银温度/℃ 磁针偏转情况
A B 方向 角度
1 40 10 顺时针 3θ
2 40 20 顺时针 2θ
3 40 30 顺时针 θ
4 40 50 逆时针 θ
（1）实验中欧姆是通过　 　来反应电流大小的。
（2）根据欧姆的实验数据，控制A、B中水银温度分别为30℃和50℃，可推测磁针偏转的方向及角度为　 　。
（3）相同温差下，为了使小磁针偏转更明显，可采用的方法是　 　。(列举1点)
26．学习了电磁知识后，小柯了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力的大小和方向与哪些因素有关呢？他将两根导线（可伸长）平行放置后固定（如图 1 甲所示），然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流，通过反复实验证实了他的猜想。请你根据图中的实验现象回答问题。
（1）分析图 1　 　（选填序号），可知通电导线之间作用力大小与电流大小有关。
（2）得到通电导线之间的相互作用力的方向与电流方向有关的结论，你的依据是　 　。
（3）如图 2 所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关 S 闭合，则该星形回路将 。
A．不会变形 B．会变形，所围面积减小
C．会变形，所围面积增大 D．会变形，所围总面积不变
（4）两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小除了与电流大小有关外，还与哪个因素有关？（写出一个因素）　 　。
27．小敏了解到发光二二极管(LED)具有单向导电性，如图甲，当电流从“+”极流入时，LED灯会发光，当电流从“-”极流入时，LED灯则不发光。小敏设想用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”，于是将两个相同的LED灯反向并联后接到线路中，与线圈构成闭合电路，并进行了如下实验操作：
①条形强磁铁(钕铁硼强磁铁)的N极朝下放置，将条形强磁铁快速向下插入线圈中(如图乙)，发现A灯发光，B灯不发光；
②再将插入线圈中的条形强磁铁快速向上拔出，发现B灯发光，A灯不发光。
（1）实验中，将两个相同的LED灯反向并联的目的是　 　。
（2）通过上述实验可以获得的结论是　 　。
（3）在图乙中，若要想证明“感应电流的方向与磁场方向有关”，在做了上述步骤①后，还应该补做的实验是　 　 。
（4）结合上述已获得的结论，小明按图丙实验：将s极朝下放置于线圈中的条形强磁铁快速向上拔出，可以观察到灯A、B的发光情况是 。
A．A灯发光，B灯不发光 B．B灯发光，A灯不发光
C．A和B灯均不发光 D．A和B灯均发光
28．2021枣庄
学习了电磁感应现象后，小雨同学还想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。他使用的装置如图所示：铁块E、F上绕有导线并与开关、滑动变阻器、电源、灯泡组成电路。线框abcd与灵敏电流计G相连。(线框abcd在铁块E、F上方，实验过程中线框不扭转)
[猜想与假设]
小雨做出了如下猜想：
A．感应电流的大小与磁场的强弱有关；
B．感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关。
[设计与进行实验]
（1）小雨探究猜想A的设计思路如下：改变电磁铁的　 　进行多次实验，每次实验保持线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等，观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数。
（2）要探究猜想B，实验时应保持电磁铁　 　不变，改变线框切割磁感线的速度进行多次实验，分别记下每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数，实验数据记录如表所示。
实验次数 切割磁感线的速度 电流计指针偏转格数
1 慢速 1.5格
2 中速 2.5格
3 快速 4格
（3）分析表格数据可得出的结论是：其他条件都相同时， 　 　，闭合电路中产生的感应电流越大。
（4）实验中用电磁铁代替永磁体的好处是：　 　。
（5）按照小雨的设计思路探究猜想A，实验时在操作上存在的困难是：　 　 。
29．小科对手机无线充电的原理感到好奇。查阅资料后得知：充电时充电器内的发射线圈产生磁场，手机内的接收线圈会产生感应电流给电池充电，结构如图甲。学过电磁感应原理的小科提出质疑：手机和充电器在充电过程中都不动，并没有做切割磁感线运动，为何会产生感应电流？对此，他设计了图乙实验进行验证。
操作序号 开关及滑动变阻器状态 灵敏电流计指针偏转方向
1 开关由断开变为闭合 向左
2 开关由闭合变为断开 向右
3 开关闭合时，滑片向左移动 向左
4 开关闭合时，滑片向右移动 向右
5 开关闭合后，滑片不移动 不偏转
6 改变电源正负极，闭合开关，滑片向左移动 向左
7 改变电源正负极，闭合开关，滑片向右移动 向右
（1）通过实验小科发现当Q线圈有变化的　 　时，P线圈中就会产生感应电流。
（2）小科向老师请教，得知当闭合电路围成的平面内，磁感线数量发生改变时，电路中就能产生感应电流。请根据上述事实，解释课本实验中导体ab上下运动时不产生感应电流的原因（图丙）　 　。
（3）小科发现不同情况下灵敏电流计指针偏转方向不同。他猜测与Q线圈中的电流方向改变有关于是进行实验并记现象。请判断小科的说法是否正确，并合理选择上表格中的两次实验说明理由　 。
30．小明和小华装配完成如图甲所示的直流电动机模型。
（1）通电后电动机模型的线圈不转动，用手拔一下， 线圈就连续转动起来，则刚才线圈不转动的原因，小明认为摩檫力过大，小华认为线圈重力过大，你认为　 　的观点合理。
（2）如图甲所示的电动机模型中，只调换模型中器件　 　(填图中的序号) 的放置可以方便改变电动机的转动方向。
（3）如图乙所示的电路中，为了增大电动机的转速应将滑动变阻器的滑片向　 　(选填“左”或“右”)移动。
答案解析部分
1．【答案】B 2．【答案】A 3．【答案】C 4．【答案】A 5．【答案】D
6．【答案】D 7．【答案】D 8．【答案】A 9．【答案】B 10．【答案】D
11．【答案】D 12．【答案】C 13．【答案】A 14．【答案】D 15．【答案】A
16．【答案】D
17．【答案】电磁感应；电源
18．【答案】（1）机械
（2）电磁感应
19．【答案】（1）电压
（2）通电导体在磁场中受力而转动
20．【答案】（1）弱
（2）小
21．【答案】（1）通电线圈在磁场中受力而转动
（2）持续转动
（3）磁场太弱/线圈处于平衡位置
22．【答案】（1）A
（2）C
（3）提高电源电压(或增加线圈的匝数，或换用强磁体)
（4）滑动变阻器
23．【答案】（1）减小铁屑与硬纸板的摩擦
（2）条形磁体；电流
（3）小磁针
24．【答案】（1）将电池的一端与磁铁断开，这时再观察火车是否运动
（2）左
（3）A；D
（4）A
25．【答案】（1）磁针偏转角度
（2）逆时针转过2θ
（3）换用磁性更强的磁针(或减小磁针和导体之间的距离)
26．【答案】（1）丙、丁
（2）对比乙和丙，在电流大小相同的情况下，电流方向不同，两根导线分别出现靠近和排斥，即作用力的方向不同
（3）C
（4）导线之间的距离、导线的长度有关
27．【答案】（1）判断电流的方向
（2）感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关
（3）将条形强磁铁的S极朝下放置，将条形强磁铁快速向下插入线圈中，观察两灯的发光情况
（4）A
28．【答案】（1）磁性强弱
（2）磁性强弱
（3）导体切割磁感线的速度越大 [交流评估]
（4）易于改变磁体的磁性强弱
（5）难以控制每次移动线框的速度相等
29．【答案】（1）电流
（2）该闭合电路内磁感线数量未发生改变
（3）不正确，比较3、6或4、7，电流方向改变，其他条件不变，灵敏电流计指针偏转方向不改变，说明感应电流方向与Q线圈中的电流方向无关，故小科的论证不正确。
30．【答案】（1）小明
（2）①
（3）左