20.4 电动机 同步练习（含答案） 2022－2023学年上学期湖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·湖南湘潭·九年级统考期末）如果请你设计一辆在月球上使用的月球车，因月球上没有大气，以下哪个动力装置在月球上可以用（　　）
A．柴油机 B．汽油机
C．空气喷气发动机 D．电动机
2．（2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末）据有关媒体报道，未来在我国航母上，将采用电磁弹射器装置。它的弹射车与舰载机的前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通入强电流时，立即产生强大的推力，使舰载机快速起飞。电磁弹射器的工作原理是（　　）
A．电流的磁效应 B．磁体间相互作用
C．电磁感应现象 D．磁场对电流的作用
3．（2022秋·湖南邵阳·九年级期末）如图，在电磁铁上方放一个可以自由移动的闭合线圈abcd，线圈平面与电磁铁处于同一竖直平面内，当通入如图所示的电流时，线圈的运动情况是（　　）
A．ab边转向纸外，cd边转向纸内，同时向下运动
B．ab边转向纸外，cd边转向纸内，同时向上运动
C．ab边转向纸内，cd边转向纸外，同时向下运动
D．ab边转向纸内，cd边转向纸外，同时向上运动
4．（2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末）下面四个实验图能说明电动机工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
5．（2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末）直流电动机工作时，换向器自动改变线圈中电流方向的位置是（　　）
A．线圈刚越过平衡位置 B．线圈转到任意位置
C．线圈平面与磁感线平行 D．线圈平面与磁感线成45°角
6．（2022秋·湖南岳阳·九年级期末）如图所示，电动平衡车是一种新型交通工具，被广大青少年所喜爱．图中与电动平衡车驱动前行过程原理相同的是
A． B．
C． D．
7．（2022秋·湖南益阳·九年级期末）如图所示为“研究磁场对通电导线作用”的实验装置，当接通电源后，有电流由a至b通过导线ab时，它将受到磁场力作用而向左运动，则
A．当磁场方向相反时，ab将向右运动，电能转化为机械能
B．当电流方向相反时，ab将向右运动，机械能转化为电能
C．当电流和磁场方向同时改变时，ab将向右运动，电能转化为机械能
D．当电流和磁场方向同时改变时，ab将向左运动，机械能转化为电能
8．（2022秋·湖南娄底·九年级期末）线圈abcd转动过程中经过下图中的甲、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
9．（2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末）年仅22岁的中国物理学家曹原发现让石墨烯实现超导的方法，其研究成果开创了物理学一个全新的研究领域，有望提高能源利用效率与传输效率。超导材料能用来制作（　　）
A．白炽灯灯丝 B．电烤炉电阻丝
C．电动机线圈 D．电烙铁发热体
10．（2022秋·湖南岳阳·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、多选题
11．（2022秋·湖南株洲·九年级统考期末）如图所示，导体棒ab向右运动，下列操作能使导体棒向左运动的是
A．将导体棒a、b端对调
B．调换电池正负极
C．调换磁极
D．向左移动滑动变阻器滑片
三、填空题
12．（2022秋·湖南益阳·九年级统考期末）①请从能量转化的角度具体说明这个效率的意义。某电动机工作的效率是83% ；
②四冲程内燃机中，使内燃机获得动力的是 冲程。
13．（2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末）如图电路，闭合开关，能看到蹄形磁铁中的金属棒AB运动起来，说明有电能转化为 能，若只改变电路中电流的方向，AB的运动方向将 （选填“改变”或“不改变”）。
14．（2022秋·湖南怀化·九年级统考期末）小明连接了如图所示的电路．闭合开关，静止的金属杆AB向右运动；把电源的正负极对调后，静止的金属杆AB向左运动．以上实验说明：通电导体在磁场中 ，并且在同一磁场中其方向与 有关，利用这一原理可以制成 ．
四、实验题
15．（2022秋·湖南长沙·九年级统考期末）小华将导体ab放入磁场中，组装成如图所示的电路，探究“磁场对通电导体作用力的方向与导体中电流方向是否有关”。
小华的主要实验步骤如下：
①闭合开关后，观察导体ab的运动方向，并记录在表格中，断开开关。
②把蹄形磁铁上、下磁极调换一下，同时把电源的正、负极对调后接入电路，闭合开关，观察导体ab的运动方向，并记录在表格中。
根据以上叙述，回答下列问题：
(1)小华的探究过程中存在的问题： ；
(2)请你针对小华探究过程中存在的问题，写出改正措施： 。
参考答案：
1．D
【详解】月球表面没有空气，燃料不能燃烧，所以柴油机、汽油机、空气喷气发动机都不能使用，故应该使用电动机
故选D。
2．D
【详解】由题意可知，电磁弹射器的弹射车与舰载机的前轮连接，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而向前运动，由此可知其原理是：磁场对电流的作用。
故选D。
3．C
【详解】根据右手定则可知，蹄形电磁铁的左端是N极，右端是S极；在图示位置时，根据左手定则判断可知：ab边所受磁场力方向向里，cd边所受磁场力方向向外，则ab 边转向纸里，cd边转向纸外；从图示位置转过90°时，根据左手定则判断可知：ad边所受磁场力方向向下，线圈向下运动；所以当通入如图所示的电流时，线圈的运动情况是：线圈ab边转向纸内，cd边转向纸外，同时向下运动，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4．B
【详解】A．此实验说明磁极间的相互作用，故A不符合题意；
B．此实验是研究通电导体在磁场中受力而运动的装置，故B符合题意；
C．此实验是研究电磁感应现象的实验装置，是发电机的原理，故C不符合题意；
D．此实验是奥斯特实验，说明了电流的周围存在磁场，故D不符合题意。
故选B。
5．A
【详解】当线圈平面转动到与磁感线垂直的位置时，线圈的两个边受到两个大小相等、方向相反且作用在同一条直线上的力，线圈在平衡力的作用下在平衡位置附近左右摆动，即该位置就是平衡位置。为了让电动机能够持续转动，在制作电动机时增加了换向器，线圈在平衡位置依靠惯性自动转动，当线圈刚好转过平衡位置时换向器就自动改变线圈中的电流的方向，及时改变通电线圈的受力方向，保证电动机能够连续转动。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
6．C
【详解】电动平衡车的无刷电机工作时，消耗电能，获得机械能，因此是将电能转化为机械能，从而获得动力．
A、是电磁感应原理，机械能转化为电能，故A错误；
B、通电导体的周围有磁场，是电流的磁效应，故B错误；
C、通电导体在磁场中受力的作用，电能转化为机械能，与电动平衡车驱动前行过程原理相同，故C正确；
D、是研究电磁铁磁性的大小与线圈匝数的关系，故D错误；
7．A
【详解】A B．通电导体在磁场中要受到力的作用，当只有磁场方向相反时，导体的受力方向也随之改变，即方向向右，故ab棒将向右运动，棒消耗了电能产生了机械能，故电能转化为机械能，故A符合题意，B不符合题意；
C D．通电导体在磁场中要受到力的作用，当电流和磁场方向同时改变时，导体的受力方向不变，故ab棒仍向左运动，故CD不符合题意。
故选A。
8．B
【详解】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．
9．C
【详解】超导材料指的是当温度降低到一定值时电阻为零的材料。
ABD．白炽灯灯丝，电烤炉电阻丝，电烙铁发热体都是利用电流的热效应来工作的，若导体电阻为0，则无法将电能转化为内能，故ABD不符合题意；
C．用超导材料制作的电动机线圈，可以减小由电能转化为内能的损耗，提高效率，故C符合题意。
故选C。
10．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．
11．BC
【分析】根据通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与磁场方向和电流方向两个因素有关，如果只改变一个因素，则导体受力方向改变，如果同时改变两个因素，则导体受力方向不变．
【详解】A、将导体棒a、b端对调，不能改变导体中的电流方向，不能改变受力方向，故不符合题意；
B、调换电池正负极，导体中的电流方向与原来相反，导体在磁场中的受力方向与原来相反，能使导体棒向左运动，故符合题意；
C、调换磁极，磁场方向与原来相反，则导体棒的受力方向与原来相反，能使导体棒向左运动，故符合题意；
D、向左移动滑动变阻器滑片，电路的电阻减小，电路中的电流增大，会改变受力大小，但不会改变运动方向，故不符合题意．
故选BC.
12． 电动机工作时，单位时间内有83%的电能转化为机械能 做功
【详解】①[1]电动机是利用电流来工作，对外做功的装置，将电能转化为机械能，电动机的效率是指电动机的输出功率与输入功率之比，电动机工作效率是83%，说明电动机工作时，在单位时间内，有83%的电能转化为机械能。
②[2]四冲程内燃机中，做功冲程将内能转化为机械能，产生动力，故使内燃机获得动力的是做功冲程。
13． 机械能 改变
【详解】[1]闭合开关，蹄形磁铁中的金属棒AB受到磁力的作用而运动，电能转化为机械能。
[2]导体AB受到磁力的方向与电流方向和磁场方向有关，若只改变其中之一，导体受到的磁力方向会发生改变。
14． 受到力的作用 电流的方向 电动机
【详解】如图所示装置中，闭合开关，静止的金属杆向右运动，这说明通电导体在磁场中受到力的作用；保持磁极不变,把电源的正负极对调后,电流的方向相反,静止的金属杆向左运动(受力的方向也相反)，这说明通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关；利用这个原理人们制成了电动机．
点睛：力是改变物体运动状态的原因；当力的方向发生改变的时候，受力物体的运动状态也会发生改变；通电导线在磁场中所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关．电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动．
15． 没有控制磁场方向不变 见解析
【详解】(1)[1]由于磁场对通电导体的作用力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，所以，探究“磁场对通电导体作用力的方向与导体中电流方向是否有关”时，应控制磁场的方向不变，只改变电流方向；由题意可知，此时存在的问题为没有控制磁场方向不变。
(2)[2]将步骤②改为：保持磁体N极和S极的位置不变，把电源的正、负极对调后接入电路，闭合开关，观察导体ab的运动方向，记录在表格中。