20.4 电动机 同步练习 （含答案）2022－2023学年上学期河南省各地九年级物理期末试题选编

20.4 电动机 同步练习
一、单选题
1．（2022秋·河南周口·九年级期末）电流表的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转，线圈中电流越大，指针偏转角度就越大。下列正确的是（　　）
A．该电流表是利用电磁感应原理工作的
B．线圈中电流越大，受磁场力就越大
C．线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能
D．改变线圈中电流方向，指针的偏转方向不会改变
2．（2022秋·河南洛阳·九年级期末）观察实验，选择正确的答案．在如图所示的实验装置中，接通电源后，导体AB受力的作用发生运动，然后改变电流方向或磁场方向，则下列叙述中错误的是（　　）
A．在上述实验现象中，是机械能转化为电能
B．通电导体在磁场中受力方向跟电流方向有关
C．通电导体在磁场中受力的方向跟磁场方向有关
D．同时改变电流方向和磁场方向，通电导体的受力方向不变
3．（2022秋·河南许昌·九年级统考期末）学校校园里大多都挂有大喇叭（扬声器），如图是扬声器的构造原理图。下列能说明它的工作原理的是（　　）
A．B．C． D．
4．（2022秋·河南新乡·九年级统考期末）据了解，新型公交车的玻璃上已经安装了自动爆玻器，它相当于一个电控安全锤。危急时刻，司机只需按下开关通电，自动爆玻器磁场中的线圈就会产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎的目的。请判断自动爆玻器主要用到的工作原理是（　　）
A．电流的磁效应 B．磁场对通电导体的作用
C．电磁感应现象 D．磁极间的相互作用规律
5．（2022秋·河南商丘·九年级统考期末）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．将磁体的N、S极对调
C．向左移动滑动变阻器的滑片
D．将电源正、负极和磁体N、S同时对调
6．（2022秋·河南周口·九年级统考期末）为了保护环境，国家鼓励发展新能源汽车，新能源汽车被越来越多的家庭所接受。新能源汽车核心部件是电动机。图中能说明电动机工作原理的是：（　　）
A．B．C． D．
7．（2022秋·河南驻马店·九年级统考期末）我国的新型航母将采用自行研制的电磁弹射器．小明猜想它的工作原理如图所示，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通过强电流时，即可受到强大的推力．小明的猜想与下列实验原理相同的是
A． B．
C． D．
二、填空题
8．（2022秋·河南周口·九年级统考期末）如图所示，根据该图的实验装置原理可以制造 （选填“电动机”或“发电机”），它是利用 工作的。
9．（2022秋·河南南阳·九年级统考期末）如图是新型武器——电磁炮的原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去，电磁炮在发射过程中能量转化情况是 （轨道及金属杆的电阻不计），电磁炮的发射原理是利用 。
10．（2022秋·河南南阳·九年级统考期末）科技馆内有一个“静电球”，当人触摸“静电球”时，头发丝便会一根根竖起，形成“怒发冲冠”的景象，如图所示，这是由于头发丝带 电荷而互相排斥的结果。我国研制的航母将采用自行研制的电磁弹射器，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。那么，电磁弹射器的工作原理是 。
11．（2022秋·河南新乡·九年级统考期末）电动机是利用 （选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”）工作的。如图所示，如果要改变电动机的转动方向，则需要改变 的方向。当线圈转至平衡位置时，线圈 （选填“受力”或“不受力”）的作用。
12．（2022秋·河南洛阳·九年级统考期末）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）乙图中的线圈所在的位置 （选填“是”或“不是”）平衡位置，图中C、D组成的装置叫 ，它的作用是在线圈 （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，从而使线圈持续转动；
（3）①小明将丙图中直流电动机模型接入电路，各部分连接完好，结果电动机却不能转动，他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动。模型刚开始不转的原因可能是 ；
A．直流电动机的铜半环与电刷接触不良
B．电源电压太低
C．线圈刚好处于平衡位置
D．线圈中的电流太小
②调换器件 （填器件名称）的放置可方便改变电动机的转动方向。
13．（2022秋·河南洛阳·九年级统考期末）中国的无人机技术发展迅速，水平居世界前沿。无人机的旋翼由电动机驱动，电动机的电路元件符号是 。操纵无人机飞行控制器右手的“调速”手柄（如图所示）。可改变飞行的速度，与这个“调速”手柄联动的电路元件实质是一个 ；这个装置用的时间长了，上面会聚集大量的灰尘而接触不良，这说明灰尘属于 （选填“半导体”、 “导体”或“绝缘体”）。
14．（2022秋·河南平顶山·九年级统考期末）扬声器与 的工作原理相同（选填“发电机”或“电动机”），由于通过线圈的电流是 （选填“变化”或“不变”）的电流，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。如图所示的电路中，开关S闭合后，小磁针的指向如图所示，则电源的正极是 （选填“A”或“B”）端。
15．（2022秋·河南驻马店·九年级期末）如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半圈或下半圈。将线圈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 （填“发电机”或“电动机”）。
16．（2022秋·河南南阳·九年级统考期末）如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨，符号×表示垂直于纸面指向纸面里的磁场的磁感线。现将电阻不计的铜棒EF和GH垂直放在滑轨上，当拉动GH使其向左移动时，发现EF也向左移动；若拉动GH使其向右移动，则EF向 移动，原因是： 。
17．（2022秋·河南许昌·九年级统考期末）扬声器与 的工作原理相同（选填“发电机”或“电动机”）， （选填“是”或“不是”）根据电磁感应现象制成。由于通过线圈的电流是 的电流，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。
三、实验题
18．（2022秋·河南许昌·九年级统考期末）如图甲是探究“磁场对通电导线的作用”实验装置。
（1）在实验时，是通过观察 来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用；
（2）移动滑动变阻器的滑片到适当位置，闭合开关，发现金属棒ab向右运动。保持磁场方向不变，只改变电路中的电流方向，闭合开关，,发现金属棒ab向左运动；保持电流方向不变，只把磁铁的N、S极调换一下，发现金属棒ab向左运动；让磁场方向、电流方向同时改变，发现金属棒ab向右运动。根据观察到的实验现象，进行分析，可以得到的结论是：磁场对通电导线 （选填“有”或“没有”）力的作用，且力的方向与 和 有关；
（3）根据该实验原理，小明用一段漆包铜线绕成线圈，自制了一个如图乙所示的简易电动机：用小刀刮去两端的漆皮，另一端只刮去半周。按这种方法刮漆的目的有两个：一是使线圈能够 ，二是这一部位能起到 （填某一部件的名称）的作用；
（4）下列装置中用到该实验原理的是 （填字母序号）。
A．扬声器
B．动圈式话筒
C．发电机
19．（2022秋·河南商丘·九年级统考期末）电动机是利用 （选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”）工作的。如图所示，如果要改变电动机的转动方向，则需要改变 的方向。当线圈转至平衡位置时，线圈不受力的作用，但线圈由于 会继续转动，从而越过平衡位置。
20．（2022秋·河南南阳·九年级统考期末）在探究“电动机为什么会转动”的实验中：
我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，由于通电导体周围也存在磁场，磁体会对通电导体产生力的作用吗？
（1）如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间，未闭合开关时导体静止，闭合开关后，导体 ，说明磁场对 导体有力的作用；
（2）断开开关，将图中磁体的N和S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关；
（3）断开开关，将图中电源的正负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关；
（4）如果同时改变磁场方向和电流方向， （选填“能”或“不能”）确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
（5）在这个实验中 能转化为 能。
21．（2022秋·河南南阳·九年级统考期末）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 。线圈从图示位置再转动 度后线圈将恰好达到平衡位置，并最终停在该位置；
(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 方向。
四、综合题
22．（2022秋·河南新乡·九年级期末）随着生活水平的提高，汽车成为人们常用的交通工具。下表是两种汽车的相关数据：
某电动汽车 某燃油汽车
电动机额定功率为90kW 工作电压为300V 电动机内阻为0.2Ω 汽油热值为4.6×107J/kg 汽油机效率为30%
（1）电动车的核心部件是电动机，电动机的工作原理是 ；汽油机做功冲程将内能转化为 ；
（2）电动汽车以额定功率行驶，求电动机的效率 ；
（3）电动汽车电动机工作23min，对外做的功，燃油汽车对外做同样的功需要消耗多少汽油 ？
23．（2022秋·河南三门峡·九年级统考期末）如图所示，箭头表示磁感线方向，“⊙”表示通电导线中电流方向垂直纸面向外，请你根据 判断通电导线的受力方向，并在图上用箭头表示出来 。
参考答案：
1．B
【详解】A．通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理∶通电线圈在磁场中受力而转动，故A错误；
B．电流越大，线圈受到的力越大，因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小，故B正确；
C．线圈中有电流通过时，线圈在磁场中受力而转动，将电能转化为机械能，故C错误；
D．改变线圈中的电流方向，其转动方向会发生改变，故D错误。
故选B。
2．A
【详解】A．在上述实验现象中，导体棒有电流流过时在磁场中会受到力的作用而发生偏转，导体棒消耗电能，而其机械能增加，故是电能转化为机械能，故A错误，符合题意；
B．当改变电流方向后，导体棒的运动方向也发生偏转，故可知通电导体在磁场中受力方向跟电流方向有关，故B正确，不符合题意；
C．当改变磁场方向后，导体棒的运动方向也发生偏转，故可知通电导体在磁场中受力方向跟磁场方向有关，故C正确，不符合题意；
D．同时改变电流方向和磁场方向，通电导体的受力方向与原来相同，不发生变化，故D正确，不符合题意。
故选A。
3．D
【详解】扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
A．该实验是奥斯特实验，小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场，故A不符合题意；
B．该实验是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，是电流的磁效应，故B不符合题意；
C．图中没有电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，是将机械能转化为电能，是电磁感应现象，故C不符合题意；
D．电路中有电流，通电导体受到磁场力的作用发生运动，与扬声器的工作原理相同，故D符合题意。
故选D。
4．B
【详解】由题知，司机只需按下开关，内部电磁线圈通电产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的，所以自动爆玻器的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，故B符合题意，ACD不符合题意；
故选B。
5．B
【详解】A．换用更细的铜棒，使电阻变大电流变小，但不能改变受力的方向，所以A错误，故A不符合题意；
B．将磁体的N、S极对调，磁场方向改变，则通电导体的受力方向改变，铜棒向左运动，所以B正确，故B符合题意；
C．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，所以C错误，故C不符合题意；
D．将电源正负极对调，同时将磁体磁极对调，影响磁场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，所以D错误，故D不符合题意。
故选D。
6．C
【详解】A．图中是奥斯特实验的装置图，说明了通电导体周围存在磁场，故A不符合题意；
B．图为通电螺线管的原理图，是根据电流的磁效应制成的，故B不符合题意；
C．当闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，故C符合题意；
D．图中为异名磁极相互吸引，说明磁极间的相互作用。故D不符合题意。
故选C。
7．C
【详解】由题意知道，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，所以，小明的猜想，电磁弹射器的工作原理是磁场对通电导线的力的作用．
A．图中的实验说明条形磁铁对小磁针有力的作用，故A不符合题意；
B．由图知道，这是研究电磁铁磁性强弱的影响因素，利用的是电流的磁效应，故B不符合题意；
C．图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射器的工作原理相同，故C符合题意；
D．图中没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电流，这是电磁感应现象，故D不符合题意．
8． 电动机 通电导体在磁场中受到力的作用
【详解】[1][2]由图可知，导体棒ab放在磁场中，当开关闭合后，导体棒ab中有电流，此时导体棒会受力而动起来，所以根据该图的实验装置原理可以制造电动机，它是利用通电导体在磁场中受到力的作用工作的。
9． 电能转化为机械 通电导体在磁场中受力运动
【详解】[1]炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去，炮弹具有了机械能，此过程中消耗了电能，是电能转化为机械能。
[2]通电后金属杆有电流通过，金属杆在磁场中受力运动向右运动，将炮弹发射出去，即电磁炮的发射原理是利用通电导体在磁场中受力运动。
10． 同种 通电导体在磁场中受力运动
【详解】[1]“怒发冲冠”的景象，这是由于当人触摸“静电球”时，人体带上同种电荷，头发丝因带同种电荷而互相排斥的结果。
[2]由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
11． 磁场对电流的作用 电流或磁场 不受力
【详解】[1]电动机中有线圈，当给电动机通电时，电动机就会转动，电动机是利用磁场对电流的作用工作的。
[2]通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向和电流的方向有关，故如果要改变电动机的转动方向时，则需要改变电流或磁场的方向。
[3]当线圈转至平衡位置时，两个电刷跟两个半环间绝缘部分接触，线圈中无电流通过，所以，线圈不受力的作用。
12． 通电线圈 电流方向不同 是 换向器 刚转过 C 磁体
【详解】（1）[1][2]磁场对通电线圈有力的作用为电动机的工作原理，线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关；甲图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，是因为两侧的电流方向不同。
（2）[3][4][5]乙图中的线圈刚好处于平衡位置，线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，它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）①[6]A．直流电动机的铜半环与电刷接触不良，形成开路，电路中没有电流，形不成通电导体，故电动机始终不会工作，故不符合题意；
B．若是线圈两端的电压太低，即线圈中的电流很小，线圈所受的磁场力小于摩擦力时，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，故不符合题意；
C．平衡位置时电动机的转子和定子形成了开路，导体中没有电流通过，磁场对其没有作用力，电动机不会转动，但是用手轻轻地碰了一下线圈后，线圈越过平衡位置，继续转动，故符合题意；
D．若是线圈中的电流太小，同样线圈所受的磁场力小于摩擦力时，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，故不符合题意。
故选C。
②[7]因为线圈受力的方向与电流方向和磁场方向有关，所以丙图所示的电动机模型中，调换器件磁体的放置，即改变磁场的方向，可方便改变电动机的转动方向。
13． 滑动变阻器 绝缘体
【详解】[1]电动机在电路图中元件符号。
[2]电动自行车上的“调速”把手相当于我们学过的滑动变阻器，它是通过改变电阻丝接入电路的长度来改变电阻，从而达到改变电路中电流大小的目的。
[3]上面会聚集大量的灰尘而接触不良，这说明灰尘属于绝缘体。
14． 电动机 变化 B
【详解】[1][2]电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的。扬声器与电动机的工作原理相同，由于通过线圈的电流是变化的电流，通电线圈在磁场中受到力的作用，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。
[3]小磁针静止时左端为N极，右端为S极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故通电螺线管的左端为N极，由右手螺旋法则可知电流应由螺线管的右侧流入，即电源的B端为正极。
15． N 电动机
【详解】[1]根据安培定则，C为电流进入螺线管的方向，即四指的方向，而大拇指指上上端，故上端是N极。
[2]有电池，故是通电线圈在磁场中受到力的作用，故是电动机。
16． 右 GH运动方向的改变，使感应电流方向变化，导致EF受力方向改变
【详解】[1][2]移动GH，GH切割磁感线产生感应电流，感应电流流过EF，EF在磁场中受力的作用也发生移动，由右手定则和左手定则得，GH向左移动，EF向左移动，GH向右移动，EF向右移动。
17． 电动机 不是 变化
【详解】[1]扬声器是通过电流大小不同，使得通电导线在磁场中受到的力大小不同，从而使得线圈振动，线圈振动，带动纸盆振动，从而发出声音，电动机也是因为通电导体在磁场中受到力的作用，从而使得通电线圈在磁场中转动，所以扬声器与电动机的工作原理相同。
[2]电动机与扬声器都是使用通电导线在磁场中受到力的作用这一原理制成的，所以不是根据电磁感应现象制成。
[3]使用扬声器时，通过扬声器线圈的电流是大小不断发生变化的电流，从而使得在磁场中受到不同的力，从而使得线圈振动，带动纸盆振动，发出声音。
18． 金属棒ab的运动 有 电流的方向 磁场的方向 导电 换向器 A
【详解】（1）[1]由图可知，闭合开关，电路中有电流通过，导体棒ab受力在磁场中运动，奥义在实验时，是通过观察金属棒ab的运动来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用，判断受力的方向。
（2）[2][3][4]闭合开关，发现金属棒ab向右运动；保持磁场方向不变，只改变电路中的电流方向，发现金属棒ab向左运动；保持电流方向不变，只把磁铁的N，闭合开关，说明通电导体受力的方向与磁场的方向有关；让磁场方向、电流方向同时改变，发现金属棒ab向右运动，通电导体受力的方向不变；综上所述磁场对通电导线有力的作用，且力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。
（3）[5][6]将线圈两端引线的漆皮，金属具有导电性，一端全部刮掉，金属能够导电；二是另一端只刮去半周，当线圈刚转过平衡位置时，线圈由于惯性转过另半圈；它的作用就相当于电动机中的换向器。
（4）[7]A．扬声器的原理是电导体在磁场中受到磁场力的作用，故A符合题意；
BC．动圈式话筒和发电机的原理是电磁感应，故BC不符合题意；
故选A。
19． 磁场对电流的作用 电流或磁场 惯性
【详解】[1]电动机里是线圈，工作特点是当给电动机通电时，电动机就会转动，电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的。
[2]电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关，故如果要改变电动机的转动方向时，可采用的方法有：改变电流的方向或改变磁场的方向。
[3]当线圈转至平衡位置时，线圈不受力的作用，但线圈由于惯性，要保持原来的运动状态，会继续转动，从而越过平衡位置。
20． 运动起来 通电 磁场方向 电流方向 不能 电 机械
【详解】（1）[1][2]将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，电路中没有电流，导体静止不动，闭合开关后，电路中有电流，导体运动，说明磁场对通电导体有力的作用。
（2）[3]断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，磁场方向改变，再闭合开关，电流方向不变，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。
（3）[4]断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，导体中电流方向改变，磁场方向不变，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向有关。
（4）[5]如果同时改变磁场方向和电流方向，通电导体在磁场中受力方向不变，不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关，因为有两个变量。
（5）[6][7]电动机工作的过程中，会消耗电能，将电能转化为导体ab的机械能。
21． 电流（或通电线圈） 电流方向不同 90 换向器 刚转过 电流方向
【详解】(1)[1]电动机的工作原理是磁场对电流（或通电线圈）有力的作用。
[2]线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关；甲图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，是因为两侧的电流方向不同。
[3]当线圈从图示位置再转动90度后，线圈将恰好达到平衡位置，此时受力平衡，最终会停在该位置。
(2)[4][5][6]乙图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，它能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
22． 见解析 机械能 80% 9kg
【详解】（1）[1][2]电动机是利用通电导体在磁场中受力转动的原理制成的；汽油机的做功冲程中，燃料燃烧产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，将内能转化为机械能。
（2）[3]电动汽车以额定功率行驶，通过电动机的电流为
电动机的效率为
（3）[4]电动机工作23min消耗的电能
W电=P电t=90×103W×23×60s=1.242×108J
汽油完全燃烧释放的热量
需要消耗汽油的质量
23． 左手定则
【详解】[1][2]通电导线在磁场中会受到磁力的作用，根据左手定则可知：让并拢的四指指向电流方向，让磁感线垂直穿过手心，则大拇指指向受力的方向，由此可知通电导线受力的方向为竖直向下，如图所示：