初中物理沪科版九年级全册第三节 科学探究：电动机为什么会转动同步训练题

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知能提升
1.在物理学中,用?表示电流的方向垂直于纸面向里,☉表示电流的方向垂直于纸面向外。如图所示,甲图表示直导体a在磁场中受到一个既跟电流方向垂直,又跟磁感线方向垂直的水平向左的磁场力F,乙图所示的四种情况中,通电导体b受到的磁场力方向水平向左的是( )
2.(2022·湖北襄阳中考)设计如图所示的实验,主要是为了探究下列哪个物理原理( )
A.发电机
B.电动机
C.通电螺线管
D.电磁继电器
3.如图所示,小明同学探究磁场对通电导体的作用的实验装置,ab是一根金属棒,通过金属导轨连接到电路中,闭合开关后,金属棒没有运动(仪器、电路都完好),要想使金属棒运动起来,下列措施不可行的是( )
A.将蹄形磁体的N、S极对调
B.换用磁性强一些的蹄形磁体
C.换用能提供较大电流的直流电源
D.使用轻质金属棒,减小金属棒与导轨之间的摩擦力
4.如图所示的甲、乙两图中的矩形线圈,现在给它们通电,则下列说法正确的是( )
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
5.如图所示,当开关闭合时,线圈ABCD运动情况是( )
A.线圈能够连续转动
B.线圈不会转动
C.在平衡位置摆动多次后,最后停在平衡位置
D.以上三种情况都有可能
6.在制作简易电动机的过程中,若要改变电动机的转动方向,可以( )
A.将电源的正负极对调
B.改变通电电流的大小
C.换用磁性更强的磁铁
D.增加电动机的线圈匝数
7.要增强电磁铁的磁性,下列措施可行的是( )
A.改变电流的方向
B.增大通入的电流
C.减小通入的电流
D.减少电磁铁线圈匝数
8.如图所示,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小
B.电磁铁的磁性增强
C.电路总电阻变大
D.弹簧测力计示数变小
9.一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:
①a接正极b接负极,线圈中通与图甲电流方向相同的电流
②b接正极a接负极,线圈中通与图甲电流方向相同的电流
③a接正极b接负极,线圈中通与图甲电流方向相反的电流
④b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
10.当扬声器中的线圈通过的电流方向如图所示时,线圈向左运动,那么当电流方向改变时,线圈将向 运动;如此反复,线圈带动纸盆 而发声。与扬声器原理相似的是 (选填“电动机”或“发电机”)。
11.如图所示,这是 原理图,若将图中的磁体的S极和N极交换位置,其他保持不变,则线圈ab边所受力的方向 (选填“改变”“不改变”或“可能变也可能不变”)。
12.如图所示,导体AB棒放在处于蹄形磁体磁场中的水平金属轨道上。
(1)接通电源,这时会看到导体AB运动起来,这表明 有力的作用。
(2)保持磁场方向不变,改变导体AB中的电流方向,导体AB的运动方向 (选填“不变”或“改变”)。
(3)通电后在导体AB运动的过程中,是把 能转化为 能的过程。
探究创新
13.小兰按如图所示的装置进行探究电动机为什么会转动实验。她把导体ab放在磁场里,闭合开关后,看到导体ab向右运动,把电源的正、负极对调后再闭合开关,发现导体ab向左运动,这表明通电导体在磁场中受力的方向跟 有关;然后,她又保持导体中的电流方向不变,把蹄形磁铁上、下磁极调换,发现导体ab的运动方向也发生了变化,这表明通电导体在磁场中受力的方向跟 有关。
第三节 科学探究:电动机为什么会转动
知能·提升训练
知能提升
1.C A图相当于甲图逆时针旋转90度,导体b受到的磁场力的方向应竖直向下;B图相对甲图只改变了磁场方向,导体b受到的磁场力的方向应与A图中相反,即水平向右;C图相对甲图既改变了磁场方向又改变了电流方向,导体b受到的磁场力的方向应与A图中相同,即水平向左;D图相对甲图只改变了电流方向,导体b受到的磁场力的方向应与A图中相反,即水平向右。
2.B 观察题图可知,该实验中有电源,是通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机原理图。故B正确。
3.A A选项中将N、S极对调后,磁场力的方向发生变化但磁场力的大小不变,故导体受力仍平衡,故对调磁极不能使导体棒运动;B选项中换用强磁场后,磁场力变大,当磁场力大于摩擦力时,金属棒即会产生运动;C选项中更换电源后,金属棒中电流变大,故磁场力变强,磁场力大于摩擦力时,金属棒即会产生运动;D选项中使用轻质金属棒,金属棒对导轨的压力变小,故摩擦力减小,摩擦力小于磁场力时,金属棒即会运动。
4.A 甲线圈的ab边和cd边中电流方向相反,通电后受力方向也相反,故能够转动起来;乙线圈刚好处于平衡位置,通电后ab边和cd边受到的力方向相反,但刚好平衡,故乙线圈会静止不动。
5.C 题图中没有换向器,当线圈ABCD转到平衡位置时,由于受力方向为“上边的向上,下边的向下。”所以线圈ABCD会在平衡位置摆动多次后,最后停在平衡位置。
6.A 电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关。电源的正负极对调,则线圈中电流方向改变,电动机的转动方向改变,A正确;电流方向影响线圈转动方向,电流大小影响的是转动速度。改变通电电流的大小,线圈转动速度改变,但转动方向不变,B不正确;磁场方向影响线圈转动方向,磁性强弱影响的是转动速度,C不正确;增加电动机的线圈匝数,不改变转动方向,D不正确。
7.B A选项中改变电磁铁中电流的方向,可以改变电磁铁的磁极,但不能改变电磁铁磁性的强弱;B选项中增大通过电磁铁线圈的电流,可以增强电磁铁的磁性;C选项中减小通过电磁铁线圈的电流,可以减弱电磁铁的磁性;D选项中减少电磁铁线圈的匝数,能够减弱电磁铁的磁性,而不是增强电磁铁的磁性。
8.B 由题图可知,定值电阻和滑动变阻器与电磁铁串联,电流表测电路中的电流,将滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,故C不正确;由I=UR可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故A不正确;因电磁铁的磁性与通过的电流有关,所以,电磁铁的磁性增强,故B正确;此时铁球受到的磁场力变大,弹簧测力计受到的拉力增大,示数变大,故D不正确。
9.D ①若乙图中a接正极b接负极,根据右手螺旋定则知蹄形螺线管左端为S极,与甲图的磁场方向相反,线圈中通与图甲电流方向相同的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相反;②若乙图中b接正极a接负极,根据右手螺旋定则知蹄形螺线管左端为N极,与甲图的磁场方向相同,线圈中通与图甲电流方向相同的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同;③若乙图中a接正极b接负极,根据右手螺旋定则知蹄形螺线管左端为S极,与甲图的磁场方向相反,线圈中通与图甲电流方向相反的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同;④若乙图中b接正极a接负极,根据右手螺旋定则知蹄形螺线管左端为N极,与甲图的磁场方向相同,线圈中通与图甲电流方向相反的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相反;综合分析②③,故D正确。
10.解析 扬声器的原理是通电导线在磁场中受力运动。电流方向改变时,导体受力方向也改变,由于电流方向在不断改变,线圈受力方向也不断改变,这样线圈就带动纸盆振动而发声。
答案 右 振动 电动机
11.解析 题图中有电源,是电动机,是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的;通电导体在磁场受力而转动,转动方向与电流的方向和磁场的方向有关,故若将图中的磁体的S极和N极交换位置,改变磁场方向,其他保持不变,则线圈ab边所受力的方向改变。
答案 电动机 改变
12.解析 (1)接通电源,这时会看到导体AB运动起来,说明磁场对通电导体有力的作用;(2)通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关,只要有一个因素改变,导体的受力方向就会改变;所以保持磁场方向不变,改变导体AB中的电流方向,导体AB的运动方向改变;(3)通电后在导体AB运动的过程中,消耗了电能,得到了导体运动的机械能,即把电能转化为机械能。
答案 (1)磁场对通电导体 (2)改变 (3)电 机械
探究创新
13.解析 由题意可知,对调电源的正负极是改变电流的方向,而导体的运动方向也发生了改变,说明通电导体在磁场中受力的方向跟电流方向有关;同样的可以得出通电导体在磁场中受力的方向还跟磁场方向有关。
答案 电流方向 磁场方向