1.4电动机 同步练习（含解析）

1.4 电动机 同步练习
一 、选择题
1.在装配“直流电动机模型 ”时， 接上电源后， 发现电动机不转动。下列有关分析错误的是( )
A．轴与轴之间摩擦过大 B．电池正负极接反了
C．线圈静止在平衡位置 D．电刷没有接触换向器
2.一次科学探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到 U 形磁体中间，惊讶地发现灯丝在晃动。关
于这种现象，下列说法正确的是( )
A．灯丝晃动是一种电磁感应现象
B．灯丝晃动是内能转化成了机械能
C．灯丝晃动是受到磁体的吸引作用
D．灯丝晃动是磁场对通电线圈的作用
3.如图所示为直流电动机及其换向器的结构原理图。下列说法正确的是( )
A．当线圈平面与磁感线平行时， 自动改变电流方向
B．线圈如果没有惯性， 直流电动机也能工作
C．当线圈平面与磁感线平行时， 自动改变磁感线方向
D．当线圈平面与磁感线垂直时， 自动改变电流方向
4.电动平衡车（如图） 是一种依靠电力驱动及自我平衡能力控制的代步工具。下列四幅图中， 能反映
电动平衡车工作原理的是( )
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A.
B.
C.
D.
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5.如图闭合开关， 将滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小。则下列分析正确的是
( )
A．电磁铁的上端为 S 极
B．电源左端为“+”极
C．断开开关， 弹簧测力计的示数为零
D．若滑动变阻器的滑片 P 不动， 抽去电磁铁铁芯， 弹簧测力计的示数增大
6.江涛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 S，原本静止的轻质硬直
导线 AB 水平向右运动．要使 AB 水平向左运动，下列措施中可行的是( )
A．将 A，B 两端对调
B．换用磁性更强的蹄形磁体
C．将蹄形磁体的 N、S 极对调
D．将滑动变阻器的滑片 P 向右移动
7.如图所示， 甲、乙两图中的矩形线圈，给它们通电，则下列说法中正确的是( )
A．甲中线圈转动， 乙中线圈不转动
B．乙中线圈转动， 甲中线圈不转动
C．甲、乙中的线圈都会转动
D．甲、乙中的线圈都不会转动
8.小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭，如下图所示。接通信号源后，电流的方向不断改变， 导 致线圈的磁极不断变化， 线圈通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭
响度， 下列方法不可行的是( )
A．改变磁铁的磁极 B．改变电流的大小
C．改变磁铁磁性强弱 D．改变线圈的匝数
9.如图所示， 线圈 abcd 位于磁场中，K 与 1 接通时， ab 段导线受磁场力 F 的方向向上；当 K 改为与 2
接通时，ab 段导线受磁场力( )
A．方向向下 B．方向向上
C．为零， 因为电源反接 D．为零， 因为电路一定是断路
10.如图所示的实验装置，可以验证（ )
A．通电导体周围是否存在磁场
B．磁极间的相互作用规律
C．通电导体在磁场中所受的力与什么因素有关
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D.
二
11.
电磁铁的磁性与什么因素有关
、填空题
图甲是直流电动机模型(主要部件见文字说明)，图乙是自制简易电动机模型。现在主要讨论图乙简
易电动机的制作与操作问题：
（1）绕制线圈的铜丝外表有漆皮，必须对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理， 刮漆方法见放大图。按这种方法刮漆，目的是使线圈能够 ，因此这一部位就
相当于图甲中的 (填某一部件的名称)。
（2）如果整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试？ (说出两点即可)
① ; ② 。
12.如图所示， 用两根橡皮筋悬挂的均匀金属棒 AB 水平处于磁场中。当棒通以由 A 向 B 的电流时，金 属棒静止，橡皮筋刚好处于松弛状态（导线对金属棒的作用力忽略不计），则此时金属棒受到的磁场力 方向为 。若要使橡皮筋处于拉伸状态，可以 （填“增大 ”或“减小 ”）电流。
若只改变电流方向， 则 （填“能 ”或“不能 ”）使橡皮筋处于拉伸状态。
13.某兴趣小组设计了如图所示的可调直流排气扇。直流电动机的工作原理
是 。在讨论时，科学老师指出该方案的不足：每当线圈平面转过与磁 感线相 （选填“平行 ”或“垂直”）的位置时， 换向器自动改变线圈中电流的方向，电路处
于“通路→断路→通路 ”快速切换状态， 极易激发电火花，成为火灾隐患。
三 、实验探究题
14.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 第 4 页（共 10 页）
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。
四 、解答题
15.如图所示为某兴趣小组自制的简易星形铜滚轮模型，滚轮上突出的一角浸在盐水池中，通电后，从
图中箭头方向的视角观察，铜滚轮可以在垂直平面内绕固定点顺时针旋转（不计摩擦力）。
（1）铜滚轮在通电后能够旋转的原理是 。
（2）对调 N、S 极， 闭合开关， 则铜滚轮的旋转方向为 （观察视角不变）。
（3）通电后， 发现滚轮旋转得很慢， 仅利用原有实验器材，如何改进能使滚轮旋转得快
些？ 。
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1.4 电动机 同步练习答案解析
一 、选择题
1.B
【解析】电动机不转动， 可能是受到的电磁力太小，也可能是受到的摩擦太大，或者在平衡位置受到
的电磁力相互抵消， 据此分析判断。
A．轴与轴之间摩擦过大，当摩擦力大于电磁力时， 电动机不会启动，故 A 不合题意；
B．电池正负极接反了， 那么通过电动机的电流方向会变化，只会改变电动机的转动方向，不会影
响是否转动，故 B 符合题意；
C．线圈静止在平衡位置时，线圈两侧受到电磁力相互抵消，此时电动机不会转动， 故 C 不合题意；
D.电刷没有接触换向器， 那么电动机会转动一会， 然后才会逐渐停止下来， 故 D 不合题意。
故选 B。
2.D
【解析】根据磁体对通电导线的作用分析。
发光的灯泡的灯丝中有电流经过，它在 U 形磁体的磁场中会受到力的作用而晃动，故 D 正确，而 A．B、
C 错误。
故选 D。
3.D
4.B
【解析】电动平衡车的主要结构为电动机，工作原理为通电导体在磁场中受力运动，据此分析判断。
A．当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，说明电流周围存在磁场，故 A 不合题意；
B.闭合开关后， 通过电流的线圈在磁场中受力而运动， 故 B 符合题意；
C.当导体在磁场中做切割磁感线运动时， 电流表的指针摆动， 说明有感应电流产生，故 C 不合题意；
D.电磁继电器的工作原理为电流的磁效应，故 D 不合题意。
故选 B。
5.D
【解析】（1）根据滑片的移动方向分析电磁铁磁力的大小变化，再根据测力计的示数变化判断条形磁
铁和电磁铁之间力是斥力还是引力， 最后根据磁极之间的相互作用判断电磁铁的极性；
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（2）根据安培定则判断电流方向，进而确定电源的正负极；
（3）对条形磁铁进行受力分析即可；
（4）首先分析电磁铁拔去铁芯后磁力的大小变化， 然后根据条形磁铁的受力分析确定测力计的示数大
小。
A．当滑片向右移动时，电阻变小，电流变大，那么电磁铁的磁力变大。弹簧测力计的示数变小，说明 条形磁铁受到的是向上的排斥力，根据“ 同名磁极相互排斥 ”可知，电磁铁的上端为 N 极，故 A 错误； B.右手握住螺线管， 大拇指指向上端，那么四指指尖向右，则线圈上电流方向向右，因此电源的右端
为“+”极，故 B 错误；
C.断开开关后， 电磁铁的磁力小时， 此时弹簧测力计的示数等于条形磁铁的重力， 故 C 错误；
D.如果变阻器的滑片位置不动， 那么电流大小不变；抽去铁芯后， 电磁铁向上的磁力减小， 那么弹簧
测力计的示数增大， 故 D 正确。
故选 D。
6.C
【解析】电动机的原理： 通电导体在闭合电路中受到力的作用；
导体的受力方向与电流的方向及磁场方向有关系； 所以想要实现导体运动方向的改变， 只需改变电流
方向和磁场方向中的一个就可以了；
故答案为： C。
7.A
【解析】左手定则： 伸开左手， 让磁感线垂直穿过手心， 四指指尖朝向电流方向， 此时大拇指所指的
方向就是导体的受力方向，据此分析判断即可。
假设电流方向沿 abcd 方向流入线圈。 ab：伸开左手，手心朝向左侧，四指指尖朝向纸内，此时大拇指 指向下面，则 ab 受到磁力向下。cd：伸开左手，手心朝向左侧，四指指尖朝向纸外，此时大拇指指向
上面， 则 cd 受到磁力向上。
甲图中的两个力促使线圈沿逆时针方向转动， 而乙图中的两个力相互抵消， 不能使线圈转动。
故 A 正确， 而 B、C、D 错误。
故选 A.
8.A
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【解析】通电导体在磁场中受力的大小与磁场强弱和通过线圈的电流大小有关，据此分析解答。
A．改变磁铁的磁极，只能改变磁场的方向，不能改变线圈受到磁力的大小， 故 A 错误符合题意；
B.改变电流的大小， 可以改变线圈产生磁场的强弱，从而改变线圈受到磁力的大小，故 B 正确不合题
意；
C.改变磁场的强弱， 可以改变线圈受到磁力的大小，故 C 正确不合题意；
D.改变线圈的匝数， 可以改变线圈产生磁场的强弱，从而改变线圈受到磁力的大小，故 D 正确不合题
意。
故选 A.
9.A
【解析】左手定则规定： 伸平左手使姆指与四指垂直，手心向着磁场的 N 极，四指的方向与导体中电 流的方向一致， 姆指所指的方向即为导体在磁场中受力的方向。根据左手定则可知，通电导体在磁场
中的受力方向与电流的方向和磁感线的方向有关。
K 与 1 接通时， 电流由 a 流向 b，ab 段导线受磁场力 F 的方向向上；当 K 改为与 2 接通时， 电流由 b
流向 a，利用左手定则可知， ab 段导线受磁场力方向向下；故 B、C、D 错误，A 正确；
故答案为： A.
10.C
【解析】根据图片中的实验器材分析能够探究的实验规律。
根据图片可知， 当闭合开关后， 会有电流经过导体，而导体会在磁场中受力而运动起来。当调换电源 的正负极后，通过导体的电流方向发生改变， 那么导体的运动方向改变，说明通电导体在磁场中的受
力方向与电流方向有关， 故 C 符合题意， 而 A．B、D 不合题意。
故选 C。
二 、填空题
11.（1）导电（或接触良好）；换向器
（2）将线圈旋转一定角度；增大电源电压（或换一块磁性更强的磁体）
【解析】（1）电动机是靠通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的， 所以要想使线圈在磁场中受力 转动， 必须先给线圈中通入电流；为了让线圈持续转动下去， 可以采用两种方法： 一种方法是当线圈
转过平衡位置以后， 立即停止给它供电； 另一种方法是当线圈转过平衡位置以后， 立即改变线圈中的
电流方向；
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（2）电动机不转动的原因有以下几种情况：①启动前线圈刚好处于平衡位置。②线圈中的电流太小或
磁场太弱。
（1）漆是绝缘体， 刮去以后，线圈中就会有电流，只有当线圈中有电流时，线圈才会受力发生转动， 所以刮漆的目的是使线圈能够导电。采用刮漆和使用换向器的目的是相同的，都是为了使线圈能够持
续的转动下去， 所以这一部位相当于图（甲） 中的换向器。
（2）电动机不转动的原因可能是在通电前线圈刚好处于平衡位置，所以可以试着用手拨动一下线圈， 看线圈能否转动起来。电动机不转动的原因还有可能是因为线圈受力太小， 而造成线圈受力太小的原
因可能是线圈中电流太小或磁体磁性较弱，所以应试着增大电源电压或换一块磁性更强的磁体。
故答案为 （1）导电，换向器
（2）①将线圈拨转一定角度； ②增大电源电压（或换一块磁性更强的磁体）。
12.竖直向上； 减小；能
13.通电线圈在磁场中受力转动；垂直
【解析】（1）根据电动机的工作原理解答；
（2）根据直流电动机的工作过程分析解答。
（1）直流电动机的工作原理是： 通电线圈在磁场中受力转动。
(2 在讨论时， 科学老师指出该方案的不足：每当线圈平面转过与磁感线相垂直的位置时，换向器自动
改变线圈中电流的方向， 电路处于“通路→断路→通路 ”快速切换状态，极易激发电火花， 成为火灾
隐患。
三 、实验探究题
14.（1）减小铁屑与硬纸板的摩擦
（2）条形磁体；电流
（3）小磁针
【解析】（1）当螺线管中通入电流后，它的周围存在磁场。而纸板上的铁屑会被磁化变成一个个小磁 体，它们会受到磁力。由于纸板的阻力太大， 因此这些铁屑不会发生变化。而敲击纸板时， 腾空的铁
屑会由于阻力减小而改变方向和位置，从而有规律的分布，从而呈现磁场的分布规律。
（2）根据通电螺线管的磁场分布特点和影响磁场方向的因素的知识解答；
（3）当小磁针静止时， 它的 N 极所指的方向就是该点的磁场方向。
（1）实验中轻敲纸板的目的是减小铁屑与硬纸板的摩擦；
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（2）由以上实验可知：通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体的磁场相似；通电螺线管周围的磁场方
向与通电螺线管中的电流方向有关。
（3）为了进一步探究通电螺线管周围磁场的方向， 可用小磁针代替铁屑进行实验。
四 、解答题
15.（1）磁场对通电导体有力的作用
（2）逆时针
（3）滑动变阻器的滑片向下移(或两个磁体靠的更近一些)
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