第十六章 电磁转换
SK版 九年级下
第三节 磁场对电流的作用 电动机
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C
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A
A
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B
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B
D
1.磁场对通电导体有________的作用.力的方向与电流方向和磁场方向有关;电流方向或________方向改变时,其受力方向________;电流方向和________方向同时改变时,其受力方向________.
力
磁场
改变
磁场
不变
2.【中考·淄博】如图所示是探究“通电导线在磁场中受力”的实验装置.瞬间接通电路,原来静止的导线ab向右运动.要使导线ab向左运动,可行的措施是( )
A.将磁体的N、S极对调
B.增大电源电压
C.换用磁性更强的磁体
D.将磁体的N、S极对调,同时改变电流的方向
【点拨】通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关.只改变磁场方向,通电导体运动方向改变,A正确.电流方向和磁场方向同时改变,通电导体运动方向不变,D错误.B、C项与受力方向无关.
【答案】A
3.如图所示为探究磁场对通电导线作用的实验装置.当接通电源,有电流通过导线ab时,它将受到磁场力作用而向左运动,则( )
A.当磁场方向改变时,导线ab将向右运动,机械能转化为电能
B.当电流方向改变时,导线ab将向左运动,电能转化为机械能
C.当电流方向和磁场方向同时改变时,导线ab将向左运动
D.当电流方向和磁场方向同时改变时,导线ab将向右运动
【点拨】通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向和磁场方向、电流方向有关,如果只改变一个因素,导体的受力方向改变,如果两个因素同时改变,导体的受力方向不变.此实验中是电能转化为机械能.显然,只有选项C中的说法是正确的.
【答案】C
4.如图所示,把导线ab(开关断开)放在磁场里,导线ab______(填“能”或“不能”)运动;闭合开关,让电流通过导线ab,导线ab________(填“能”或“不能”)运动,以上两步实验证明____________________.
【点拨】断开开关,导线ab中无电流,在磁场里不会受到力的作用,导线ab不能运动;闭合开关,让电流通过导线ab,通电导线ab受到力的作用而运动,以上两步实验证明:通电导体在磁场中受到力的作用.
【答案】不能;能;通电导体在磁场中受到力的作用
5.通电线圈的平面与磁感线________时,线圈受到的磁场的作用力___________,这个位置称为平衡位置.
相互平衡
垂直
6.如图所示是电动机在工作过程中线圈处于平衡位置时的示意图.由于磁场对通电导体具有__________,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
圈不受磁场力的作用,但线圈由于
________会继续转动,从而越过平
衡位置.
力的作用
惯性
7.通电线圈在磁场里处于平衡位置时,下列说法中正确的是( )
A.磁感线与线圈平面平行,线圈不受力
B.磁感线与线圈平面垂直,线圈不受力
C.磁感线与线圈平面平行,线圈受到平衡力
D.磁感线与线圈平面垂直,线圈受到平衡力
【点拨】平衡位置是通电线圈的平面和磁感线垂直的位置,ab、cd两条边所在位置磁场方向相同,而其中的电流方向相反,导致磁场对两条边的作用力方向相反.显然,这时线圈受平衡力作用,只有选项D中的说法是正确的.
【答案】D
8.如图所示为直流电动机的工作原理图,分析正确的是( )
A.改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
B.电动机通电后不转,一定是电路断路
C.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能
D.线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
【点拨】电动机通电后不转,可能是因为通过电动机的电流过小或磁体的磁性过弱.电动机因线圈有电阻,会有部分电能转化为内能,而不是全部转化为机械能.电动机线圈是依靠换向器来实现连续转动的,而不是依靠电磁继电器.
【答案】A
9.【中考·宿迁】如图所示,干电池底部吸有强磁铁(可导电).在干电池的正极上支有一“门”字形导线框,导线框B侧和套在强磁铁上导电圆环C连接,导线框和圆环C能够一起绕干电池持续转动,圆环C在转
动过程中与强磁铁接触良好.导线框转动
的动力来源( )
A.只有线框A侧受到磁场对电流的作用
B.只有线框B侧受到磁场对电流的作用
C.线框A侧、B侧都受到磁场对电流的作用
D.线框A侧、B侧都不受到磁场对电流的作用,而是受到的其他外力
【点拨】由图可知,线框A侧没有形成闭合回路,没有电流通过,则磁场对线框A侧没有力的作用,故A和C均错误.线框B侧与电源两极相接,有电流通过,会受到磁场对电流的作用,故B正确,D错误.
【答案】B
10.【中考·广州】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
【点拨】图甲中电流从电源的正极流出,在线圈中沿着dcba的方向流动,最后流回电源的负极.图乙中电流从电源的正极流出,在线圈中沿着abcd的方向流动.显然,在甲、乙两个位置时,导线ab中的电流方向相反,而导线ab周围的磁场方向没有改变,则导线ab所受的磁场力的方向相反.
【答案】B
11.【中考·广东】如图所示,?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,F是磁场对通电导线的作用力.下列哪个选项中,磁场对通电导线的
作用力与图中F的方向
相同( )
【点拨】由安培定则可知,选项A、B两图中的磁场方向和题图中相反,选项A中的电流方向和题图中相同,则受力方向与题图中相反.选项B中的电流方向和题图中也相反,则受力方向与题图中相同.同时选项C中磁场方向和题图中相同,其电流方向和题图中相反,则受力方向与题图中相反.选项D中没有电源,对通电导体没有力的作用.
【答案】B
12.小明将一个灯泡接通电源后,用一个条形磁铁靠近灯泡的玻璃泡,仔细观察灯丝,他发现的现象是__________________,该现象说明______________________.
【方法规律】类比法.解题要注意把试题中的情景和教材中的实验进行类比,在此通电的灯丝是一个通电导体,用条形磁铁靠近它时,它就成为磁场中的通电导体,会受到力的作用.
【答案】灯丝发生晃动;磁场对通电导体有力的作用
13.【中考·绵阳】一矩形线圈放在蹄形磁铁的两极之间,刚通电时在磁场作用下扭转方向如图甲所示.现将该线圈放在图乙所示的
蹄形螺线管间,a、b为螺线
管与电源的接口.某同学进
行了如下四次操作:
① a接正极,b接负极,线圈中通与图甲电流方向相同的电流
② b接正极,a接负极,线圈中通与图甲电流方向相同的电流
③ a接正极,b接负极,线圈中通与图甲电流方向相反的电流
④ b接正极,a接负极,线圈中通与图甲电流方向相反的电流
线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同的是( )
A.①和③ B.②和④ C.①和④ D.②和③
【点拨】通电线圈在磁场中转动方向与电流方向和磁场方向有关,若电流方向与磁场方向之一发生改变时则转动方向发生改变,若两者同时改变时,则转动方向不变.①a接正极,b接负极,线圈中通与图甲电流方向相同的电流,则由安培定则判断出磁场方向与图甲相反,故线圈转动方向相反;
②b接正极,a接负极,线圈中通与图甲电流方向相同的电流,则由安培定则判断出磁场方向与图甲相同,故线圈转动方向相同;③a接正极,b接负极,线圈中通与图甲电流方向相反的电流,则由安培定则判断出磁场方向与图甲相反,线圈中通与图甲电流方向相反的电流,故线圈转动方向相同;
④b接正极,a接负极,线圈中通与图甲电流方向相反的电流,则由安培定则判断出磁场方向与图甲相同,因线圈中通与图甲电流方向相反的电流,故线圈转动方向相反,故答案选②和③,即D.
【答案】D
14.小明提出:磁场对通电导线作用力的大小与什么因素有关?思考后认为可能的影响因素有:直导线的长度、磁场的强弱和导线中的电流大小.
请在图中器材的基础上,添加适当的器
材,设计一个简单实验,探究磁场对通
电导线作用力大小与导线中电流的大小
是否有关.
简要做法:
如何判断:
【方法规律】探究磁场对通电导线作用力大小与导线中电流的大小是否有关时,应该选用控制变量法控制导线长度、磁场强弱的基础上,改变导线中的电流进行对比实验.
解:
简要做法:在如题图所示的电路中串联一个滑动变阻器,移动滑动变阻器的滑片,改变导线中电流的大小,观察通电导线摆动的幅度.
判断方法:比较通电导线摆动的幅度,以此判断磁场对通电导线作用力大小与导线中电流的大小是否有关.