北师大版九年级年级全一册 14.5 磁场对通电导线的作用力
一、单选题
1．关于如图所示的四个电磁实验，下列描述中正确的是
A．甲图实验演示的是发电机原理
B．乙图实验演示的是电流的磁效应
C．丙图实验可探究螺线管的磁场周围的磁感线分布情况
D．丁图实验演示的是电磁感应现象，发电机是依据此原理制成的
2．由如图所示的实验得出的结论错误的是（ ）
A．A图说明同种电荷相互排斥
B．B图说明通电导体在磁场中受到力的作用
C．C图是电动机工作原理示意图
D．D图说明电流和通电时间相同，匝数越多，电磁铁的磁性越强
3．有关如图所示模型的说法正确的是（ ）
A．这是直流发电机模型
B．模型中线圈转动方向只跟线圈中电流方向有关
C．动圈式扬声器和此模型的工作原理相同
D．此模型的工作原理是通电导体周围存在磁场
4．新能源电动汽车的动力装置是电动机，图中符合其工作原理的是（ ）
A． B． C． D．
5．图示为直流电动机的工作原理图。线圈 abcd处于向右的磁场中， 两个铜半环 E 和 F 跟线圈两端相连， 可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘； A 和 B 是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路，在图示位置，电流沿dcba 流过线圈， dc 边受到磁场的作用力向下，则（ ）
A．线圈在图示位置时， ab边受到磁场的作用力向下
B．线圈由图示位置转过 180°时，电流沿dcba 流过线圈
C．线圈由图示位置转过 180°时， dc边受到磁场的作用力向下
D．线圈由图示位置转过 180°时， ab边受到磁场的作用力向下
6．下列生活、生产实例与所包含物理知识的说法中，错误的是
A．墨水滴到水中，热水变色比冷水快，是由于温度越高分子热运动越快的缘故
B．刀刃磨得很薄是为了使用时增大压强
C．司机驾车时必须系安全带，这是为了防止惯性带来的危害
D．电动机是利用电磁感应现象制成的
7．如今新能源电动汽车大大地方便了公众的绿色出行。新能源电动汽车的核心部件是电动机，图中能说明电动机工作原理的实验装置是（ ）
A． B． C． D．
8．利用图实验所揭示的原理可制成（ ）
A．电动机 B．电磁铁
C．通电螺线管 D．电磁继电器
9．如图所示，将矩形铜线框ACDF上的B、E两点接入电路并放入磁场中，AB、BC、ED和FE段都受到磁场的作用力，下列哪两段线框在磁场中受力的方向相同（ ）
A．AB段与BC段 B．AB段与ED段 C．BC段与ED段 D．ED段与FE段
10．关于电磁现象，下列说法错误的是（ ）
A．电磁铁的磁性强弱只与电流大小有关
B．可以用磁感线来描述磁体周围磁场的强弱和方向
C．磁场对放入其中的小磁针一定有力的作用
D．扬声器将电信号转化为声信号的过程中，将电能转化为机械能
11．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感线方向，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感线方向有关
D．同时改变电流方向和磁感线方向,通电导体的受力方向不变
12．关于磁现象，下列说法中正确的是（ ）
A．磁感线是由磁场中的铁屑被磁化后形成的
B．在同一磁场中，磁感线的疏密程度反映了磁场的强弱
C．磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的
D．放在磁场中的导体一定受到磁场力的作用
二、填空题
13．图甲为一个简易电动机，它由一节旧电池、小块钕磁铁和线框组成，磁铁吸在电池下端，线框由裸铜导线绕制。图乙为电动机工作原理图，箭头表示磁感线方向。根据图乙可知，磁铁上端为___________（填N或S）极；线框的ab段和cd段的电流方向___________（填相同或相反），磁场对ab段的作用力垂直于纸面向里，则cd段受到的磁场力垂直于纸面___________（填向外或向里），线框在转动过程中能的转化是： ___________。
14．小刚将“220V 100W”的灯泡接在家庭电路中，闭合开关，用一蹄形磁铁去靠近灯泡的玻璃泡（如图甲所示），发现发光的灯丝晃动了，这是由于______。该灯正常工作1h消耗的电能是______kW h，能使图乙中的电能表的指示灯闪烁______次。如该灯泡接在110V的电路中，它的实际功率是______W。（不考虑灯丝电阻的变化）
15．如图所示是学习电磁现象过程中做过的几个实验。
（1）如图所示的四个电磁实验中，能够说明“发电机工作原理”的实验是_____。
（2）发电机工作过程中，可以将机械能转化为______能。
（3）如图B所示的实验中，如果导体AB左右摆动，电流表指针不发生偏转的原因可能是______ 。
（4）如图D所示的实验中，如果闭合开关，导体AB没有运动起来的原因可能是______________ 。
16．通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟______的方向和______的方向都有关系。
三、综合题
17．如图所示，在物理实践活动课上，老师用一节干电池的负极吸引着一块钕铁硼磁铁（磁铁表面防锈层可导电），竖直放置在水平桌面上，然后将一段铜丝做成“M”型，将铜丝小心地放置在电池上，使铜丝的中间部分跟电池的正极接触，调整铜丝的形状使铜丝的两端跟磁铁能够保持轻触，铜丝便开始旋转起来。
（1）该简易装置的工作原理是________。
（2）请写出一种改变线圈转动方向的方法________。
18．如图所示，在物理实践活动课上，老师用一节干电池的负极吸引着一块钕铁硼磁铁（磁铁表面防锈层可导电），竖直放置在水平桌面上，然后将一段铜丝做成“M”型，将铜丝小心地放置在电池上，使铜丝的中间部分跟电池的正极接触，调整铜丝的形状使铜丝的两端跟磁铁能够保持轻触，铜丝便开始旋转起来。
（1）该简易装置的工作原理是________。
（2）请写出一种改变线圈转动方向的方法________。
19．运用知识解决问题：
(1)当带有声信息的变化的电流通过线圈时，线圈会在磁场中受到______的作用而运动，带动锥形纸盆______，扬声器就发出了声音；
(2)请你根据小磁针的指向标出螺线管中电流方向和磁感线的方向______。
20．现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力．某直流电动机的铭牌上标有“”，电动机线圈的电阻为．
（1）该电动机正常工作，消耗多少电能？
（2）该电动机正常工作，线圈因发热而损失了一部分电能，线圈在这内发出的热量是多少．
（3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象．
21．小明同学对电学实验时用的电表进行探究，经查资料我们通常使用的电表称为磁电式机械电表，打开电表后盖盒板，可以看到电表的内部结构（如图所示），如电磁铁、导线框、金属圆柱体、指针、螺旋弹簧等：
(1)当电表接入电路中工作时，指针会随着导线框一起偏转，说明通电导线在磁场中会___；
(2)电表工作时，不同大小的电流（或电压）通过电表时，指针会有不同大小的偏转，而且电表表盘的刻度是均匀的，说明了指针偏转的角度的大小与通过电表电流（或电压）大小的关系应该是____________；
(3)通过探究小明发现电流表并不是没有电阻，电压表接入电路中指针会偏转，说明电压表是有电流通过的。因此，小明认为电流表的电阻_______（很小/较小/小/较大/很大），电压表的电阻_________（很小/较小/小/较大/很大）；
(4)实验用的电流表（或电压表），有两个不同的档位（如电流表有0.6A和3A），当电流表（或电压表）指针满格度偏转时，通过电表内部连接指南针的线框时的电流________（相同/不同）的。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
A．甲图的实验研究的是通电导体在磁场中受力而运动，电动机是依据此原理制成的，故A错误；
B．乙实验演示的是电流的磁效应，即奥斯特实验，说明通电导线周围存在着磁场，故B正确；
C．丙图实验可探究螺线管的磁场方向与电流方向的关系等，但不能直接探究其周围的磁感线分布情况，故C错误；
D．丁图中有电源，是电动机的原理，即通电导体在磁场中受到力的作用，故D错误；
故选B。
2．C
【详解】
A．图中橡胶棒都带同种电荷，靠近时另一橡胶棒被推开，说明同种电荷相互排斥，故A正确，不符合题意；
B．图中闭合开关后，磁铁中的导线开始移动，说明磁场对通电导线有力的作用，故B正确，不符合题意；
C．图中线圈在磁场中旋转，灯泡发光说明有感应电流产生，这是发电机的工作原理示意图，是根据电磁感应原理工作的。故C错误，符合题意；
D．此图是研究影响电磁铁磁性强弱的因素实验，说明电流和铁芯相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强，故D正确，不符合题意。
故选C。
3．C
【详解】
A．如图，线圈通以直流电，在磁场中转动，所以这是直流电动机模型，故A错误；
B．模型中线圈转动方向跟线圈中电流方向以及磁场方向有关，故B错误；
C．动圈式扬声器的线圈中通以音频电流使线圈在磁场中振动，和此模型的工作原理相同，故C正确；
D．此模型的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】
电动机是利用通电导体在磁场中受力的原理制成的。
A．该实验探索的是磁极之间的相互作用，故A不符合题意；
B．该实验是奥斯特实验，探索的是通电导线周围存在磁场，故B不符合题意；
C．该实验探索的是通电导体在磁场中受力现象，是电动机的工作原理，故C符合题意；
D．探索的是通电螺线管的磁场特点，故D不符合题意。
故选C。
5．D
【详解】
通电导体在磁场受力方向与磁场方向和导体中电流方向有关，磁场方向或导体中电流方向改变时，导体受力方向改变，磁场方向和导体中电流方向都改变，导体受力方向不变。
A．图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，ab边与dc边中电流方向相反，磁场方向不变，所以ab边受到磁场的作用力向上，故A不符合题意；
B．线圈由图示位置转过180°时，ab转到右侧，dc转到左侧，线圈中电流沿abcd流过线圈，故B不符合题意；
CD．线圈由图示位置转过 180°时，磁场方向不变，此时dc边电流方向与图示中dc边电流方向相反，所以dc边受到磁场力方向向上， ab边电流方向与图示中ab边电流方向相反，所以ab边受到磁场的作用力向下，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．D
A、物体的温度越高分子热运动越快，主要表现在物质之间的扩散加快；
B、压力一定时，减小受力面积可以增大压强；
C、惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性；它有时可以利用，有时需要防止；
D、电磁感应现象是机械能转化成电能的过程，发电机是利用这一原理制成的．
【详解】
A、热水的温度高分子热运动快，墨水滴到水中，热水扩散的快，则热水变色比冷水快，故A选项说法正确，不符合题意；
B、刀刃磨得很薄是为了在压力一定时，减小受力面积来增大压强，；故B选项说法正确，不符合题意；
C、汽车行驶中司机为了防止紧急刹车时由于惯性带来的危害必须系安全带，故C选项说法正确，不符合题意；
D、电动机是利用通电线圈在磁场中受力能转动的原理制成的，是将电能转化为机械能的；电磁感应现象是机械能转化成电能的过程，利用这一原理制成的是发电机，不是电动机；故D选项说法错误，符合题意．
故选D．
7．D
【详解】
A．图示是奥斯特实验装置，表明电流周围存在磁场，故A不符合题意；
B．图示是探究电磁铁磁性强弱的影响因素实验装置，故B不符合题意；
C．图示中没有电源，导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这是发电机工作原理实验装置，故C不符合题意；
D．图示是通电导体在磁场中受力运动的实验装置，在此装置中电路中消耗的电能转化为导体的机械能，是电动机工作原理的实验装置，故D符合题意。
故选D。
8．A
【详解】
图中装置中有电源，并且把通电导体放入了磁场中，通电导体会受力而运动，因此由图中原理可制成电动机，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
9．B
【详解】
导体在磁场中受力的方向与磁场方向、电流方向有关，由图可知，各段导线所处磁场方向相同，AB段与BC段电流方向相反，AB段与ED段电流方向相同，BC段与ED段电流方向相反，ED段与FE段电流方向相反，所以AB段与ED段受力方向相同，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
10．A
【详解】
A．电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数等因素有关。故A错误，符合题意；
B．为描述磁体周围磁场的强弱和方向，人们假想了一种曲线叫磁感线。故B正确，不符合题意；
C．把小磁针放在磁场中，小磁针会发生偏转，说明磁场对放入其中的小磁针一定有力的作用。故C正确，不符合题意；
D．扬声器是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的，可以将电信号转化为声信号的过程中，将电能转化为机械能。故D正确，不符合题意。
故选A。
11．A
【详解】
A．在上述实验现象中，通电导体在磁场中运动，是电能转化为机械能，故A错误，符合题意；
BC．只改变电流方向或者只改变磁感线方向，通电导体在磁场中运动的方向都会发生改变，说明通电导体在磁场中受力方向跟电流方向和磁感线方向有关，故BC正确，不符合题意；
D．电流方向和磁感线方向两个影响因素同时改变时，受力运动方向不变，故D正确，不符合题意
故选A
12．B
【详解】
A．磁感线是为了描述磁场引入的理想化的物理模型，不是真实存在的，故A错误；
B．磁感线可以描述磁场的强弱和方向，磁感线的密集程度代表了磁场的强弱，故B正确；
C．磁场中某点的磁场方向和放在该点的小磁针静止时N极所指的方向一致，但小磁针不能决定磁场的方向，故C错误；
D．通电导线在磁场中受磁力的作用，若非磁性材料制成的导线不通电时不受磁场力，故D错误。
故选B。
13． N 相同 向外 电能转化成机械能
【详解】
[1]图乙为电动机工作原理图，箭头表示磁感线方向。根据图乙可知，在磁体外部，磁感线总是从N极发出，回到S极，磁铁上端为N极。
[2][3]已知磁场对线框ab段的作用力垂直于纸面向里，线框的ab段和cd段的电流方向相同，磁场方向不同，线框cd段受到的磁场力垂直于纸而向外。
[4]线框在转动过程中消耗电能，产生机械能，将电能转化为机械能。
14． 磁场对通电导体有力的作用 0.1 160 25
【详解】
[1]小灯泡中通以交流电流，故小灯泡的灯丝在磁场中受力方向是变化的，故小灯泡的灯丝将抖动。说明了磁场对通电导体有力的作用。
[2]据灯泡正常工作，所以此时的功率是100W，即0.1kW。由
可得，灯正常工作1h消耗的电能
W=Pt=0.1kW×1h=0.1kW h
[3]据电能表盘上标有1600imp/kW h，所以电能表的指示灯闪烁的次数是
n=1600×0.1=160imp
[4]根据
可得，灯泡的电阻
将它接在110V的电路中时，该灯泡消耗的实际功率
15． A、B 电 电路断路 摩擦力过大
【详解】
(1)[1] A．装置中没有电源，即线圈转动时，电路中就会产生感应电流，即电磁感应现象，该过程是将机械能转化为电能的过程，是发电机的工作原理，故A符合题意；
B．B装置中，在外力作用下使导体AB左右运动，切割磁感应线，电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故B符合题意；
C．C装置是一个电磁铁，通电后有磁性，吸住铁块，是电流的磁效应，不能说明发动机的原理，C不符合题意；
D．D装置中，让通电导体放在磁场中，它会受到力的作用，这是用来研究磁场对电流的作用(或通电导体在磁场中受力),是电动机的工作原理，D不符合题意。
故选AB。
(2)[2]发电机工作过程中，可以将机械能转化为电能。
(3)[3]闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，回路中才会产生电流，如图B所示的实验中，如果导体AB左右摆动，电路中没有电流通过，电流表指针不发生偏转，原因可能是电路断路。
(4)[4]通电导体在磁场中受力而运动，闭合开关，导体AB没有运动起来的原因可能是摩擦力过大。
16． 电流 磁感线
【详解】
[1][2]通电导线在磁场中的受力方向与电流方向和磁感线方向（磁场方向）都有关系。
17． 通电导体在磁场中受力运动 改变电流方向
【详解】
(1)[1]该简易装置的工作原理是：通电导体在磁场中受力运动。
(2)[2]线圈转动方向与磁场方向和电流方向有关，改变电流方向可以改变线圈转动的方向。
18． 通电导体在磁场中受力运动 改变电流方向
【详解】
(1)[1]该简易装置的工作原理是：通电导体在磁场中受力运动。
(2)[2]线圈转动方向与磁场方向和电流方向有关，改变电流方向可以改变线圈转动的方向。
19． 力 振动
【详解】
(1)[1][2]由左图知，当带有声信息的变化电流通过线圈时，在磁场中的线圈受到力的作用而运动，从而带动锥形纸盆振动，于是扬声器就发出声音了。
(2)[3]由右图知，小磁针的N极在右边，即螺线管的右端为S极，左端为N极，那么磁感线是由N极出来回到S极，再根据安培定则，可知电流方向，所以作图如下：
20．（）5.5kWh．（）9×105J．（）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能，消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，温度迅速升高．
【详解】
(1)∵P＝∴电动机消耗的电能W＝Pt＝5.5kW×1h＝5.5kW h；(2)∵P＝UI∴电动机正常工作时的电流为I＝＝25A，线圈产生的热量Q＝I2Rt＝(25A)2×0.4Ω×3600s＝9×105J，(3)线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能．消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，温度迅速升高．
点睛：（1）由P＝求出电动机消耗的电能；（2）由电功率的公式P＝UI求出电动机正常工作时的电流，然后由焦耳定律Q＝I2Rt公式求出线圈产生的热量；（3）电动机被卡住，电路电流很大，线圈发热功率较大，会损坏电机．
21． 受力 正比 很小 很大 相同
【详解】
(1)[1]指针发生运动，是因为受到力的作用。
(2)[2]因为电表表盘的刻度是均匀的，所以指针偏转的角度大小与电流大小成正比。
(3)[3][4]如果电流表内部电阻大，会导致电流过小，电流表指针难以偏转，所以内部电阻很小，电压表并联后，为使电流基本通过电流表，所以通过电压表的电流很小，所以电压表内部电阻很大。
(4)[5]因为偏转角度一样，即指针受到磁力一样，说明通过线框时的电流相同。
答案第1页，共2页
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