人教版九年级全册第二十章 电与磁第4节 电动机习题

这是一份人教版九年级全册第二十章 电与磁第4节 电动机习题，共10页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，综合题等内容，欢迎下载使用。
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一、选择题
1.(2021黑龙江哈尔滨期末)我们生活中所使用的电风扇、洗衣机等家用电器,都是靠电动机来工作的,那么电动机是根据下列哪种现象制成的( )
A.磁场对放入其中的磁体产生力的作用 B.电流的热效应
C.磁场对电流的作用 D.电流的磁效应
2.(2021福建宁德模拟)如图所示是我国自主研发的电磁炮效果图,它是利用电磁技术制成的一种新型武器,具有速度快、命中率高等特点,其主要利用磁场对通电导体的作用。下列设备中与此原理相同的是( )
A.电铃 B.电磁继电器 C.电动机 D.电饭煲
3.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
4.如图所示,小明用漆包线、两节干电池、磁铁等器材,成功制作了一个小小电动机。他想改变电动机线圈转动的方向,下列方法可行的是( )
A.只增强磁铁的磁性 B.只增加线圈的匝数
C.只增大线圈中的电流 D.只将磁铁的磁极对调
5.矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示,ab、bc、ed和fe段都受到该磁场的作用力,下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同( )
A.ab段与bc段 B.ab段与ed段
C.ab段与fe段 D.fe段与ed段
6.(2021广东广州花都二模)通电线圈abcd分别在不同的磁场中转动,如图甲、乙所示,已知图甲中导线ab所受磁场力的方向竖直向上,则( )
A.图甲中cd边所受磁场力的方向是竖直向上
B.图甲中cd边所受磁场力的方向是竖直向下,是因为图甲中cd边所处磁场的方向与ab边的相反
C.图乙中cd边所受磁场力的方向是竖直向下
D.图乙中ab边所受磁场力的方向是竖直向下
二、填空题
7.(2021四川遂宁期末)小明借助如图所示的实验装置探究“磁场对通电导体的作用”,导体棒ab应选用 材料制成。(选填“铜”“铁”或“塑料”)
8.(2021四川成都武侯期末)如图是直流电动机的工作原理图,“AC、BD”叫做 ,其作用是当线圈因惯性转过平衡位置时,立即改变 ,从而改变线圈的受力方向,使线圈在磁场中连续转动。
9.如图所示是探究通电导体在磁场中受力情况的装置。闭合开关,观察到导体ab在导轨上向右运动。若只对调电源正负极接线,闭合开关,导体ab会 (选填“静止不动”“向右运动”或“向左运动”),说明通电导体在磁场中受力的方向与 有关。
10.白炽灯是一种电流通过灯丝,灯丝发热发光的照明电器,将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝,如图所示,可以观察到灯丝 ,说明 ,由此原理可以制成 。
11.(2020安徽芜湖模拟)如图所示是新一代代步工具——电动平衡车,其核心部件是电动机,它的工作原理是 。
12.(2021江苏宜兴模拟)小明在制作电动机模型时把一段粗漆包线绕成3 cm×2 cm的矩形线圈,漆包线在线圈的两端各伸出约3 cm,然后用小刀刮两端引线的漆皮。用硬金属丝做两个支架,固定在硬纸板上。一个支架与电池负极相连,另一个支架通过开关与电池的正极相连。把线圈放在支架上,线圈下放一块磁体,如图甲所示。给线圈通电并用手轻推一下,线圈就会持续转动。
(1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮,为使线圈能够持续转动,刮引线漆皮的要求是 。
A.两端全刮掉 B.一端全部刮掉,另一端只刮半周
(2)图乙中的直流电动机的线圈可以持续转动,是因为它加装了 ,该装置能在线圈 (选填“刚转到”或“刚转过”)平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。
13.(2021河南南阳唐河二模)如图所示,一束电子自右向左从狭缝里射出,穿过磁场时受到磁场力的作用而向纸面内偏转。若将两个磁极对调,则电子束将向纸面 (选填“内”或“外”)偏转。你判断的理由是 。
三、作图题
14.(2021广东广州花都一模)如图所示,线圈abcd位于磁场中,通电后ab段导线受磁场力F的方向向上。请在图中画出通电后cd段导线受到的磁场力F1的示意图。
四、综合题
15.(2021北京海淀校级月考)在探究“磁场对通电导体的作用”的实验中。
(1)如图,将一根导体置于蹄形磁铁的两极之间,未闭合开关前,导体静止不动,闭合开关后,导体仍然静止不动,若电路连接完好,磁体也具有磁性,你认为导体没有运动的原因可能是: (写出一条即可)。
(2)对实验进行改进后,闭合开关,导体由静止变为运动,说明磁场对通电导体有 的作用。
(3)保持磁场方向不变,改变导体中的电流方向,导体的运动方向 (选填“不变”或“改变”)。
(4)通电后导体运动的过程中的能量转化是 。
16.(2021上海黄浦模拟节选)如图所示,水平放置的两光滑金属导轨与电路连接并置于垂直于导轨向里的匀强磁场(磁场强弱和方向处处相同)中,两根相同的金属棒AB、CD与导轨紧密接触且可自由滑动,导轨足够长,AB、CD电阻均为R。
固定金属棒AB,把双向开关接到接线柱3,金属棒CD受到水平向左的磁场力作用,此时金属棒AB (选填“有”或“没有”)受到磁场力;若有请判断磁场力的方向 (选填“水平向左”或“水平向右”);若没有请分析原因。
第4节 电动机
1.答案 C 磁场对放入其中的磁体产生力的作用,这是磁体间的相互作用,故A不符合题意;各种通过电热来工作的用电器是利用了电流的热效应,故B不符合题意;磁场对电流的作用,即通电导体在磁场中受力而运动,这是电动机的原理,故C符合题意;电磁铁等利用了电流的磁效应,故D不符合题意。故选C。
2.答案 C 电铃和电磁继电器的主要元件是电磁铁,电磁铁的原理是电流的磁效应,故A、B错误;电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动,或者说通电线圈在磁场中受力转动,故C正确;电饭煲的工作原理是电流的热效应,故D错误。故选C。
3.答案 D 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错误;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错误;线圈由图示位置转过180°时,磁场方向不变,此时dc边中电流方向与图示中dc边中电流方向相反,所以dc边受到磁场力方向向上,故C错误;线圈由图示位置转过180°时,ab边中电流方向与图示中ab边中电流方向相反,所以ab边受到磁场的作用力向下,故D正确。故选D。
4.答案 D 只增强磁铁的磁性、只增加线圈的匝数和只增大线圈中的电流可以增加电动机线圈的转动速度,不能改变转动方向,故A、B、C错误。只将磁铁的磁极对调,改变了磁场方向,能改变电动机线圈的转动方向,故D正确。故选D。
5.答案 B 如图磁场方向相同,若电流方向相同,则通电导体的受力方向相同,bafe段和bcde段并联,所以ab中电流向下、fe中电流向上、bc中电流向上、ed中电流向下,ab中和ed中电流方向相同,受到磁场作用力方向相同,fe中和bc中电流方向相同,受到磁场作用力方向相同。故选B。
6.答案 C 已知图甲中导线ab所受磁场力的方向竖直向上,cd中的电流方向与ab中的电流方向相反,ab和cd在同一磁场中,磁场方向相同,所以cd边所受磁场力的方向是竖直向下的,故A、B错误;图乙中线圈转动到该位置时,换向器会改变线圈中的电流方向,使得通过ab和cd的电流方向均与原来相反,且图乙和图甲相比,磁场方向相反;因电流方向和磁场方向都与原来相反,所以两导线所受磁场力方向均与原来相同,即ab边所受磁场力的方向是竖直向上的,cd边所受磁场力的方向是竖直向下的,故D错误,C正确。故选C。
7.答案 铜
解析 探究磁场对电流作用时,因为磁体能够吸引磁性材料,所以通电导体不能为磁性材料,不能选择铁棒进行实验,而塑料棒是绝缘体,不能探究磁场对通电导体的作用,故应选铜棒。
8.答案 换向器 线圈中电流的方向
解析 图中AC、BD是换向器,其作用是当线圈刚转过平衡位置时,立即改变线圈中电流的方向,从而改变线圈的受力方向,保证了线圈持续转动下去。
9.答案 向左运动 电流方向
解析 当闭合开关,观察到导体ab在导轨上向右运动,这说明通电导体在磁场中受到力的作用,即磁场对电流有力的作用;只对调电源正负极接线,电路中电流的方向与原来相反,导体ab会向左运动,这说明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关。
10.答案 抖动 通电导体在磁场中受力运动 电动机
解析 通电导体在磁场中受力运动,所以将磁体靠近发光的灯泡时,灯丝中有电流通过,并且是交流电,所以灯丝会受到磁场力的作用,并且方向在时刻改变,所以灯丝会抖动;电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的。
11.答案 通电线圈在磁场中受力而转动
解析 电动机利用了通电线圈在磁场中受力而转动的原理工作。
12.答案 (1)B (2)换向器 刚转过
解析 (1)在实验中影响线圈的转向的因素有电流的方向和磁场的方向,故为了使线圈能持续转动,采取将引线一端的漆皮全部刮去,另一端刮去一半的办法,这样在一个半周内线圈受到磁场的力的作用,另一个半周利用惯性转动,故选B;
(2)乙图中的线圈可以持续转动,是因为它加装了换向器,它能在线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。
13.答案 外 当磁极对调后,磁场方向改变,电流方向没有改变,因此电子束偏转方向与原来应相反
解析 通电导体受磁场力的方向与电流方向、磁场方向有关;已知一束电子自右向左从狭缝里射出,穿过磁场时受到磁场力的作用,向纸面内偏转;当磁极对调后,磁场方向改变,电流方向没有改变,因此电子束偏转方向与原来应相反,即向纸面外偏转。
14.答案 如图所示
解析 如答案图所示,线圈abcd位于磁场中,ab段导线受磁场力F的方向向上;cd中的电流与ab中的电流方向相反,则cd受力的方向是竖直向下,两个力的大小相等。
15.答案 (1)电流太小 (2)力 (3)改变 (4)电能转化为机械能
解析 (1)闭合开关后,导体仍然静止不动,若电路连接完好,磁体也具有磁性,导体不动,说明受到的磁场力较小,可能是因为电流太小,或者是磁场较弱,或者是导体受到的摩擦力较大;
(2)将一根导体置于蹄形磁铁的两极之间,未闭合开关前,电路中没有电流,导体静止不动,闭合开关后,电路中有电流,导体运动,说明磁场对通电导体有力的作用;
(3)通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关,保持磁场方向不变,改变导体中电流方向,导体的运动方向改变;
(4)通电导体在磁场中受力运动,将电能转化为机械能,据此制成了电动机。
16.答案 有 水平向左
解析 固定金属棒AB,把双向开关接到接线柱3,金属棒CD受到水平向左的磁场力作用,此时有电流通过金属棒AB,AB也会受到磁场力;AB、CD中电流的方向相同,磁场方向相同,则受到磁场力的方向相同,即AB受到的磁场力方向水平向左。