苏科版九年级物理下册-磁场对电流的作用 电动机

专题16.3磁场对电流的作用电动机

【苏科版2025]

知识汇编..................................................................................1

专题01探究磁场对通电导体力的作用.......................................................2

专题02通电线圈在磁场中受到力的作用判断................................................4

专题03磁场对道题的作用（画图题）.......................................................8

专题04通电在磁场中受到力的作用的应用.................................................12

专题05在探究通电导体在磁场中受到的力的作用...........................................16

巩固练习.................................................................................20

提优练习.................................................................................34

o知识汇编

一、磁场对通电导线的作用

1.作用：通电导线在磁场中要受到力的作用.

2.力的方向：跟电流的方向、磁感线的方向都有关系，当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时,

通电导线受力的方向也变得相反.

二、电动机的基本构造

1.构造：能够转动的线圈和固定不动的磁体两部分组成.在电动机里，能够转动的部分叫做转子，固

定不动的部分叫做定子.电动机工作时，转子在定了中飞快地转动.

2.工作原理：利用通电线圈在磁场里受力而发生转动的原理工作.

3.能量转化：电动机把电能转化为机械能.它利用了磁场对通电螺线圈的作用而使线圈转动起来，为

使电动机持续转动必须安装换向器.

4.应用：电动机、电风扇、洗衣机.

探究磁场对通电导体力的作用

【典例】(24-25九年级上•全国•课前预习)如图所示，在“探究磁场对通电直导线的作用”实验中，小

明把一根轻质的铝棒EF置于蹄形磁体的磁场中。

(1)接通电源，通过观察来判断磁场对通电直导线有力的作用；

(2)若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到铝棒EF会向前反方向运动，说明力的方向与—有

关；

(3)小明想探究“通电直导线在磁场中受力大小是否与电流大/，、有关“，请你帮助他写出具体的操

作：：

【答案】⑴导体EF摆动

(2)磁场方向

(3)调节滑动变阻器的位置，改变电路中电流大小，观察导体EF摆动幅度大小

【解析】【小题1】如图，当闭合开关接通电源后，我们能够观察到轻质的铝棒EF从原来的静止变

为摆动，根据这个现象就可以判断磁场对通电直导线有力的作用。

【小题2】实验中只将磁体的两极对调，即是磁场的方向变了，接通电源后，能够观察到铝棒EF会

向相反方向摆动，这说明导体受力的方向与磁场方向有关。

【小题3】小明想探究“通电直导线在磁场中受力大小是否与电流大小有关“，只需要调节滑动变阻器

的位置，改变电路中电流大小，观察导体EF摆钟幅度大小即可。

【变式1】(23-24九年级下•海南省直辖县级单位•期中)如图所示，导线"放在磁场中，接通电源

后，他向右运动。则：()

B.调换磁极位置与电流方向，可以使"静止不动

C.实验说明了通电导体时在磁场中受到力的作用

D.人们利用本实验揭示的道理制作了发电机

【答案】C

【详解】AB.导线时在磁场中的运动方向与磁场方向与电流方向有关，同时调换磁极位置与电流

方向后仍向右运动，故AB不符合题意；

CD.当开关闭合时导体运动，这表明通电导体在磁场中要受到力的作用，电动机就是根据这一原理

制造出来的，故C符合题意、D不符合题意。

故选C。

【变式2】（24-25九年级上•江苏南通・期中）如图所示，闭合回路的"部分在一磁场由中，cd部分

在另一-磁场B2中，当使岫水平向方向运动时，岫受的安培力方向水平向左；cd由于安培力

作用可能水平向运动；螺线管上方的检测小磁针的N极应指向侧。

【详解】［in2n2］由于导体ab在磁场中受力的方向向左，结合磁场的方向根据左手定则可以确定导

体中电流的方向是从〃到仇由于这个也流是导体ab在外力的作用下做切割磁感线运动而产生的感

应电流，根据导体中电流的方向和磁场方向利用右手定则可以确定导体的运动方向：向右运动：导

体cd中的电流方向是从c到d,结合所在的磁场方向，利用左手定则可以确定其受力方向向左，进

而可以确定其运动方向向左；电流从螺线管的左端流入，左端流出，结合螺线管的绕向，利用安培

定则可以确定螺线管的右端为N极，左端为S极：在磁力的作用下，当小磁针静止时，小磁针的N

极一定靠近螺线管的S极，即小磁针的N极指向左。

【变式3】（2024.山东烟台•一碗）如图所示装置，闭合开关的瞬间，静止的导体棒ab向右运动，这

表明对电流有力的作用；若要使导体棒ab向左运动，可以,根据这个原理可以制成。

【答案】磁场改变流过导体棒的电流方向或改变磁场的方向电动机

【详解】通电瞬间静止的导体棒ab向右运动，这是因为通电导线在磁场中受力的作月，即磁

场对电流有力的作用，根据这个原理可以制成电动机。

⑵若要使导体棒ab向左摆动，可以改变流过导体棒的电流方向，或者改变磁场的方向。

【变式4】（2024・安徽•三模）小华组装了如图所示的实验装置。

（1）这套装置可以用来探究;（填字母）

A.电磁感应现象

B.磁场对■通电导体的作用

C.通电螺线管外部磁场的方向

（2）实验中把导体棒放在磁场里，接通电源，让电流通过导体棒"，会观察到导体棒。力向左运动；

如果把电源正、负极和蹄形磁体上下磁极同时对调后接入电路，会观察到导体棒岫向（选填“左”

或“右”）运动；

（3）请你举出一个利用此原理工作的电器名称：o

【答案】⑴B

⑵左

（3）电动机或动圈式扬声器

【详解】（1）如图所示装置，有电源，有磁场，有闭合电路，可以用来探究通电导体在磁场中受力

的作用，故AC不符合撅意.B符合撅意。

故选Bo

（2）实验中把导体棒R?放在磁场里，接通电源，让电流通过导体棒会观察到导体棒而向左运

动；如果把电源正、负极和蹄形磁体上下磁极同时对调后接入电路，导体棒外受力方向不变，会观

察到导体棒ab向左运动。

（3）根据磁场对通电导体的作用制作的电器有电动机或动圈式扬声器。

砂通电线圈在磁场中受到力的作用判断

【典例】（2024.广东广州.三模）图甲中的线圈。儿d位于磁场中，cd段导线受磁场力的方向如图所示:

图乙是通电螺线管的磁感线情况。图丙中表示导线中的电流方向垂直于纸面向外，卜列说法正

确的是（）

甲乙丙

A.丙图中P端为N极

B.丙图中导体受到竖直向下的磁场力作用

C.丙图中导体受到竖直向上的磁场力作用

D.内图中导体不受磁场力作用

【答案】B

【详解】根据图甲所示信息，电流从电源的正极出发经过线圈回到负极，线圈中〃段导线的电流方

向由c到d,cd边受到的磁场力方向再直向下“根据图乙的螺线管与磁感线的关系，可以推出图丙

中导线所处的磁场的磁感线方向是从右指向左的；丙图中。端为S极；图丙中的通电导线的电流方

向跟〃边一样，磁场方向也跟图甲中的磁场方向一致，因此通电导线受到的磁场力也是竖直向下的,

故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

【变式1】（23-24九年级下•广东广州•阶段练习）图1中时边所受磁场的作用力为F,把电源的正负

极对调再接入电路，闭合开关，线圈取”4转至图2所示位置，则（）

A.图1中流过时边的电流方向是从》到。

B.图1中cd边受到磁场作用力的方向与尸的相同

C.图2中外边受到磁场作用力的方向与产的相反

D.图2中cd边受到磁场作用力的方向与尸的相反

【答案】D

【详解】A.根据电源的正负极方向可知图1中流过R?边的电流方向是从〃至故A不符合题意;

B.图1中cd边与岫边的电流方向不同，所以受到磁场作用力的方向与尸的相反，故BK符合题

意；

C.电源的正负极对调后，图2中4〃边与图1中4人边的电流方向相同，所以受到磁场作用力的方向

与尸的相相同，故C不符合题意；

D.电源的正负极对调后，图2中那边与图1中岫边的电流方向相反，所以受到磁场作用力的方向

与尸的相反，故D符合题意。

故选D。

【变式2］（2023・广东广州•一模）矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示，ab、be、ed和式段都受

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反（）

磁感线

---------------------------A---------------------------------

—,he—

------------------►------------------------------

c-------;-----'d

A.出?段与非段B.出?段与ed段

C.林段与肚段D.4段与cd段

【答案】A

【详解】A.由电路分析可知，（活段与北段的电流方向相反，所以外段与论段受到该磁场的作用

力方向相反，故A符合题意；

B.由电路分析可知，（疝段与〃段的电流方向相同，所以时段与〃段段受到该磁场的作用力方向

相同，故B不符合题意；

C.磁场的作用力方向与磁场方向和电流方向有关，由图可知磁场方向不变，由电路分析可知，be

段与龙段的电流方向相同，所以次段与心段受到该磁场的作用力方向相同，故C不符合题意；

D.由电路分析可知，4段与cd段的电流方向相同，所以0.段与cd段受到该磁场的作用力方向相

同，故D不符合题意。

故选Ao

【变式3】（2022•广东广州•二模）如图甲，磁场对导体的力F竖直向下，用尸时、Fed、B?,和K少分

别表示乙、丙中闭合开关时磁场对导体岫、cd、a'b\cW的力,则（）

甲乙丙

A.E时竖直向下，人“竖直向下B.F曲竖直向上，E”竖直向下

C.bm竖直向_L,久阻竖直向下D.林%，竖直向下，入a，竖直向_L

【答案】C

【详解】AB.导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向均有关，图乙中导体"中的电流方

向与图甲中导体中电流方向相反，且图乙中磁场方向与图甲中磁场方向相反，故可知图乙中导体ab

在磁场中的受力方向与图甲中导体的受力方向相同，即Fab竖直向下，图乙中导体c•”中的电流方向

与图甲中导体中电流方向相同，而图乙中磁场方向与图甲中破场方向相反，故可知图乙中导体cd在

磁场中的受力方向与图甲中导体的受力方向相反，即Rd竖直向上，故AB不符合题意；

CD.图丙中导体中的电流方向与图甲中导体中电流方向相反，而图内中磁场方向与图中中磁场

方向相同，故可知图丙中导体。归在磁场中的受力方向与图甲中导体的受力方向相反，即Fab，竖直向

上，图丙中导体C3中的电流方向与图甲中导体中电流方向相同，且图丙中磁场方向与图甲中磁场方

向相同，故可知图内中导体在磁场中的受力方向与图甲中导体的受力方向相同，即Fed竖直向下，

故C符合题意，D不符合题意。

故选C。

【变式4］（2022•广东揭阳•模斗预测）如图的线圈46cd位于磁场中,而和cd的受力方向（相同/

不同）理由是：此时线圈（在/不在）平衡位置V

【答案】不同，心和cd中电流的方向不同不在

【详解】通电导体在磁场中受力方向与磁感线方向和电流方向有关，根据图示信息，电流从电

源的正极出发回到负极，则线圈中时段的电流方向与cd段的电流方向恰好相反，所以它门的受力

方向也不同。

⑶此时线圈的两个边受力方向相反，所以线圈会发生转动，即线圈不在平衡位置。

【变式5】（22-23九年级下•广东广州•阶段练习）如图所示，线圈"cd位于磁场中，当K与1接通

时，曲段导线中电流方向为（选填”一8"或7-a"），时段导线受磁场力吃的方向竖直向上;

①请在图中画出此时4段导线受到的磁场力B的方向；

②保持线框在如图中的水平位置当K改为与2接通时，岫段导线受磁场力方向（选填“竖直

向上”、“竖直向下”、“水平向左”或“水平向右”）。

【答案】a-b竖直向下

【详解】［1|当K与1接通时，电源的左端为正极，根据在电源外部电流方向由正极流向负极可知,

时段导线中电流方向为。一瓦

①⑵图中〃的电流的方向是从。到4与。力的电流方向相反，所以受到的力的方向是竖直向下的,

作图如下：

②⑶当K改为与2接通时，而段导线中的电流方向改变，则受到的力的方向也会发生变化，即竖直

向下。

3）磁场对道题的作用（画图题）

【典例】（23-24九年级上•广东江门•期末）如图所示，。表示电流垂直纸面向外的通电导线，区）表

示电流垂直纸面向里的通电导线。根据图甲中通电导体的受力情况，画出乙、丙中通电导体受力的

方向。

【详解】通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向、磁场方向都有关，当电流方向或

者磁场方向改变时，受力方向改变。由甲图知，磁场方向向下，电流方向垂直纸面向外，导体受力

方向向右。乙相对甲而言，磁场方向发生了改变，电流方向不变，导体受力方向改变，向左；丙相

对甲而言，电流方向、磁场方向都发生了改变，则导体受力方向不变，向右；故作图如下图所示：

NSS

O—/一©软一尸

bR口

I甲I乙I丙I

【变式1】（2024.贵州黔东南.二模）如图甲所示，通电导体中电流的方向向里，磁场对通电导体力尸

的方向水平向右。改变实验条件，如图乙所示，请画出磁场对通电导体的作用力及通电导体所受重

力的示意图。

【详解】由于改变电流的方向或磁场的方向都可以改变通电导体的受力方向，若电流的方向和磁场

的方向都同时改变，不可以改变通电导体的受力方向，由图乙知道，通电导体的受力方向不变，故

通电导体受力如下图

%

【变式2】（2024•广东广州•一模）如图1所示,线圈位于磁场中,通电后a段导线受磁场力尸的方

向向上。请在图2中画出〃段导线受到的磁场力写的示意图；现增加一个换向器，如图3所示，请

在图3中画出通电后a段导线受到的磁场力K的示意图。

【详解】如图1所示，。导线位于磁场中，。段导线受磁场力少的方向向上，图2中，磁场方向没有

改变，导体中电流方向不变，所以导体受力的方向不变，。导线受到的磁场力B的方向是向上的。

图3中，磁场方向没有改变，导体中电流方向改变，所以导体受力的方向改变，。导线受到的磁场力

正2的方向是向下的，如下图

【变式3】（22-23九年级卜.・广东广州,阶段练习）“通电导体在磁场中受到力的作用”，而这个力其实

是导体内电荷运动时受到的力的宏观表现。如甲图所示，是一段通电导体在磁场中受到的力的示意

图，则以下关于对带电粒子（乙为带正电的粒子，丙为带负电的粒子）在均匀磁场中运动，请在乙

图和丙图中画出粒子所受的磁场力乙与〜•（“X”表示磁感线垂直纸面向里，“•”表示磁感线垂直纸

面向外）。

X即流/X

XXXX

【详解】

根据题意可知，磁场方向垂直于纸面向里，电流的方向向右，则导体会向上运动；乙图中正电荷向

右定向运动，电流方向向右，磁场方向垂直于纸面向外，则导体运动的方向是向下的；内图中负电

荷向右定向运动，电流方向向左，磁场方向垂直于纸面向里，则导体运动的方向是向下的，如图所

示

【变式4】（2023•广东广州•一模）当开关闭合后，，活段所受到的磁场力的方向如图所示。现要让图

中岫段所受到的磁场力的方向与图相反，请在图中正确标出磁极的极性以及电源的正负极：

(-)(+)

【详解】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，当磁场方向不变时，电流方向

发生改变，通电导体受力的方向会发生变化；当电流方向不变，磁场方向发生变化时，通电导体受

力的方向也会发生变化，如下图：

)

或

【变式5】（2023•江苏常州•一模）轻质通电导线中的电流方向向右时，它在磁场中的受力情况如图

甲所示。若只将导线中电流方向变成向左，请在图乙中画出通电导线在磁场中的受力儿

【详解】通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。只将导线中电流方向改变,

磁场方向不变，则导体受力方向改变，原来通电导体受力水平向右，现在通电导体受力水平向左;

3）通电在磁场中受到力的作用的应用

【典例】（22-23九年级上•全国•课后作业）如图所示是扬声器（喇叭）的结构图。当扬声器的线圈中

通入携带声音信息的时刻变化的电流时，线圈会在永久磁体的作用卜.带动锥形纸盆振动发声。下列

说法中正确的是（）

形纸盒

永久磁体,线圈

A.扬声器工作时是将机械能转化为电能B.扬声器工作时线圈中不会有电流

C.扬声器中的永久磁体不会对线圈有作用力D.扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力

运动

【答案】D

【详解】A.动圈式扬声器在工作过程中消耗了电能，把电能转化为机械能，故A错误；

B.动圈式扬声器工作时线圈会有地电流，故B错误；

C.当线圈中有电流通过时，扬声器中的永久磁体会对线圈有作用力，故C错误；

D.扬声器的工作原理是磁场对电流有力的作用，故D正确，

故选D。

【变式1】（2021•辽宁丹东•中考真题）英国物理学家法拉第揭示了磁生电现象，下列四幅图中与磁

生电原理相同的是（）

【答案】D

【详解】磁生电现象是闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，从而产生感应电流的现象。

A.奥斯特实验揭示了通电导体周围存在磁场，故A不符合题意；

B.电铃响动是因为通电螺线管周围有磁场，将衔铁吸引，从而使电铃发声，故B不符合睡意；

C.扬声器是线圈通电后，在磁场中受力振动，带动纸盆振动，从而发出声音。是通电导体在磁场中

受到力的作用。故C不符合题意；

D.话筒是人说话带动线圈振动，做切割磁感线运动，从而产生感应电流，电信号转换为声信号，

与磁生电现象原理相同，故D符合题意。

故选Do

【变式2】（22-23九年级上•全国•课后作业）如图所示是动圈式话筒（麦克风）和扬声器（喇叭）的

构造示意图，当人对着话筒说话时，产生的声音使膜片及与之相连的线圈一起振动，线圈在磁场中

的这种运动，能产生随着声音变化而变化的电流，变化的电流经放大器放大后通过扬声器的线圈，

通电线圈就在磁场中来回振动，带动纸盆发出声音，扬声器就发出声音。根据以上原理，请你思考

并回答：

（1）图示装置的主要目的是为了改变声音的（选滇"音调''、"响度”或“音色”以

（2）话筒是一种把信号转化为信号的装置，它利用了原理；

（3）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，与扬声器原理相似的是（填“电动机''或"发电机

【答案】响度声电电磁感应右电动机

【详解】（1）H1动圈式话筒主要作用是扩大声音的振动幅度，扩大声音的响度。

（2）[2][3][4]当人对着话筒说话时，产生的声音使膜片及与之相连的线圈一起振动，线圈在磁场中

的这种运动，能产生随着声音变化而变化的电流，将声信号转化成电信号。其工作原理利用了电磁

感应现象。

（3）[5]⑹给动圈式话筒通电，线圈就会在磁场中受力的作用，其工作原理是通电导体在磁场中受

力的作用，与电动机的工作原理相同。线圈的运动方向与磁场方向和电流方向有关，磁场方向不变,

电流方向改变时，线圈的运动方向改变，因此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，受力方向改变，线圈将向右运动。

【变式3】（2022•甘肃平凉•一模）如图甲所示，这是一款动圈式无线耳机及其充电仓，图乙是其内

部结构的示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜左右往复运动，音

圈之所以会运动，是由于磁场对有力的作用；利用充电仓给无线耳机充电时，充电仓相当

于。

【答案】通电导线电源

【详解】[1]当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，通电线圈在磁场中会受到力的作用，线

圈中电流大小和方向发生变化，线圈在磁场中受力的大小和方向也发生改变，音圈就带动音膜左右

往复运动。

[2]利用充电仓给无线耳机充电时，充电仓提供电能，故相当于电源。

【变式4】（21-22九年级上•广东茂名•期末）同学们在制作“让线圈转动起来”的活动中，他们将表面

有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极，将一根硬铜线折成线框岫cd搭在干电池的正极和磁铁上，如

图所示。导线框。灰4就会以干电池为轴转动起来。

（1）如果将磁铁的N、S极对调，导线框的转动方向将_____（选填“改变”或“不改变

（2）实验中，干电池供电是能转化为电能,若通电时间稍长，干电池会明显发热，原因是干

电池被；

（3）本装置与下列设备原理相同的是；

A.电磁继电器

B.动圈式话筒

C.动圈式扬声器

D.电磁铁

（4）导线框能够转动的原因是左右两段导线受到的力的方向是（选填“相同”或“相反”）的，这

两个力（选填“是”或“不是“）一对平衡力。

【答案】改变化学短路C相反不是

【详解】（1）[1]通电导体运动的方向与导体电流的方向和磁场的方向有关，当将磁铁的N、S极对

调，磁场方向发生改变，则导线框的转动方向将改变。

（2）[2]实验中，干电池供电是化学能能转化为电能。

⑶由图可知，用导线直接将电池的正负极相连，干电池被短路，若通电时间稍长，干电池会明显发

热。

（3）[4]本装置的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，与动圈式扬声器■个原理。电磁继电器和

电磁铁都是电流的磁效应；动招式话筒是电磁感应原理；故ABD不符合题意，C符合题意，故选C。

（4）[5][6]导线框能够转动的原因是左右两段导线受到的力II勺方向是相反的，但这两个力没有在同

一直线上，所以不是平衡力。

探究通电导体在磁场中受到的力的作用

【典例】（2024•云南大理•三模）在探究“磁场对通电导体的作用”的实验中，小明设计了如图所示的

电路，导体棒ab用绝缘细线悬挂在蹄形磁铁的两极之间。

（1）磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是（选填“磁场或"磁感线''）；

（2）闭合开关前,导体棒ab静止，闭合开关后，导体棒ab向右运动,说明磁场对导体棒有；

（3）①断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体a、b的运动方向与对调

前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与有关；

②断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体a、b的运动方向与对调前的运

动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与有关；

【答案】磁场力的作用磁场方向电流方向

【详解】（1）口］磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是磁场，磁感线是为了描述磁场而引

入的假想线。

（2）［2］闭合开关后，导体棒ab向右运动，说明磁场对导体棒有力的作用。

（3）①⑶断开开关，将图中磁铁的N、b极对调，再闭合开关，会发现导体a、b的运动方向与对

调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。

②［4］断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体a、b的运动方向与对调前

的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关。

【变式1】（2024•云南昆明•二模）同学们在实验室进行电磁相互作用的实验探究。

（I）小红设计了如图甲所示实验，当开关S闭合时，可以观察到小磁针因发生偏转，此

现象反映了通电直导线周围存在：

（2）小红将小磁针更换为蹄形磁体，按图乙所示放置，闭合开关S,发现导体棒，力向右摆动，为

使导体棒岫向左摆动，可通过蹄形磁体的磁极来实现：生活中（选填“发电机”

或“电动机”）是利用此原理工作的。

【答案】受到磁场力的作用磁场改变电动机

【详解】（1）当开关S闭合时，通电导体周围存在磁场：磁场对放入其中的小磁针有力的作用，

所以小磁针会发生偏转。

（2）[3][4]通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与电流方向和磁场方向有关，所以为使导体

棒ab向左拐动，可通过改变踏形磁体的磁极或改变电流方向来实现；生活中电动机是利用此原理工

作的。

【变式2】（2024.广东广州.三模）（1）如图所示，导线a、b通电前固定不动，已知通电后左磁体对

a的作用力的方向为水平向右（在图中已正确标出〃）。判囱在图中标注力/2、F3、F4的方向。哪

个标注是正确的（）

A.只有五2正确B.只有尸3正确

C.F2、尸3都不正确D.F2.F4正确

（2）湿敏电阻段的阻值随所在土壤湿度变化的图像如图（f）所示。已知：低压控制电路电压恒为

6V,&为保护电路的定值电阻，电动机工作电压为220V。当电磁继电器线圈电流大于一定值时衔

铁被吸下，小于该电流值时衔铁被弹回，线圈电阻不计。请以笔画线代替导线完成图（g）中的电路

连接，要求：闭合开关S,当土壤湿度较低时，电动机转动送水；当土壤湿度较高时，电动机停止

(g)

【详解】（1）由图可知，当导线a、b通电后，左磁体对a的作用力的方向为水平向右，而右磁体中

b的电流方向与a的相反，其中磁场的方向相同，所以磁场对b的作用力后的方向应为水平向左；

当电流方向改变，同时磁场方向改变时，磁场对通电导体的作用力的方向将保持不变，故尸3的方向

与西的方向相同，为水平向右，而尸2的方向与尸4的方向相司，为水平向左，故尸3正确，其他的错

误。故选Bo

（2）由图像可知，湿度越大，湿敏电阻的阻值越小，控制电路的电流越大，电磁铁的磁性越强，衔

铁被吸合，电动机不转，停止送水，反之电动机转动送水，湿敏电阻凡与定值电阻凡串联，电磁继

电器相等于开关，应控制火线，电路图连接如图所示：

【变式3】（20-21九年级下•山东青岛咱主招生）科技小组进一步探究磁场对通电导线的作用力的大

小。设计如图所示的趣味实验，用特制的弹簧秤将通电导体棒A8悬挂在磁场中，进行相关实验操作。

（1）按照图示接好电路，在接通电路前先观察并记录弹簧测力计的读数加0.20N；

（2）记录导体棒接入电路的长度，接通电路，调节滑动变阻器I,观察并记录弹簧测力计比时的读

数

（3）保持磁场及导体棒长度不变，接通电路，调节滑动变阻器2,观察并记录弹簧测力计比时的读

数尸2：

（4）接通电路，保持磁场及滑动变阻器位置不变，改变导体棒长度3；

实验得到的数据表格如卜.：

实验次数导线长度/（cm）电流大小/（A）弹簧测力计读数/（N）

110L(X)().30

2102.0()0.40

3202.000.60

4201.00F4

根据以上步骤回答问题：

①通过实验可发现，磁场对通电导线作用力的大小随电流的增大而,随导线长度的增加

而:

②根据你的判断，完善表格中的数据，F4=N；

③实验中所采用的实验方法在物理学中叫作（选填”控制变量法”、“等效替代法”或“理想模型

法

【答案】增大增大0.40控制变量法

【详解】①由实验1、2可知，在导线长度一定时，通过导体的电流越大，弹簧测力计读数越

大，磁场对通电导线的作用力越大；由实验2、3可知，在通过导体的电流大小一定时，导线长度越

大，弹簧测力计读数越大，磁场对通电导线的作用力越大；故可以得出结论：磁场对通电导线作用

力的大小随电流的增大而增大，随导线长度的增加而增大。

②[3]由实验2、3可知，在通过导体的电流大小定时，通电导线长度增大到2倍，弹簧测力计的示

数增大到2倍，即磁场对通电导线的作用力增大到2倍，可得出结论：磁场对通电导线的作用力与

导线长度成正比，

则由实验1、4可得

L巳-F。

所以

用=（片一品）x4+玲=（0.30N-0.2N）x+0.2N=0.40N

/110cm

③[4]通过实验数据可知，在探究磁场对通电导线作用力的大小与电流大小和导线长度大小的关系时,

运用了控制变量法。

@巩固练习

一、单选题

I.（24-25九年级上•广东•阶段练习）已知某电动机的工作效率为60%,圆的面积表示输入电动机的

总能最，电动机输出有用的能量用灰色底表示，工作过程中损失的能量是内能。图中能最的形式以

及大小最符合该电动机要求的是（）

【详解】AD.电动机工作时招电能转化为机械能和内能，其中机械能属于有用的能量，且占总能量

的60%,故AD不符合

B.电动机的工作效率

故B符合题意；

C.电动机的工作效率

八等二100然：OOJ=37.5%

故C不符合题意。

故选Bo

2.（2025九年级•全国•专题练习）图中是小明制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线

圈一端的漆全部刮掉，一端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中，闭合开

关后，线圈转动起来了。关于此电动机模型下列说法正确的是（）

A.利用电磁感应原理工作B.将机械能转化为电能

C.线圈在转动时，始终受到磁场作用力D.改变线圈中电流方向可改变转动方向

【答案】D

【详解】A.此实验利用通电线圈在磁场中受到力的作用，故A错误；

B.电动机消耗电能而转动起来，能量转化为电能转化为机械能，故B错误；

C.由于线圈中有一端的漆只刮掉半周，会出现电路中无电流状态，当线圈转到该位置处，由于线圈

中无电流，所以不会受到磁场力的作用，故C错误；

D.因为电动机线圈转动的方向与磁场方向和电流方向有关，因此要改变电动机的转动方向有两种

方法：可保持磁场方向不变，改变电流方向；②可保持电流方向不变，改变磁场方向，故D正确。

故选Do

3.（2024•宁夏吴忠•一模〉如图，电磁弹射器的弹射车与匕机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车

内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力。以下实验与电磁弹射器工作原理一致的是（）

【答案】D

【详解】由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体

通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动；

A.图中是奥斯特实验，表明通电导线周围和永磁体周围一样都存在磁场，故A不符合题意；

B.图中实验是探究通电螺线管磁性强弱与线圈匝数的关系，故B不符合题意；

C.图中没有电源，是探究感应电流产生的原因，即电磁感应现象，故C不符合题意；

D.图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射器工作原理相同，故D符合题意。

故选D.

4.（24-25九年级上•全国•课前预习）如图所示是扬声器的结构图。当扬声器的线圈中通入因携带声

音信息而时刻变化的电流时，线圈会在永久磁体的作用下受到力的作用并带动纸盆振动发声。下列

说法中错误的是（）

A.扬声器工作时是将电能转化为机械能

B.扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动

C.扬声器中的永久磁体周围存在磁场

D.扬声器工作时线圈中的电流不变

【答案】D

【详解】AB.扬声器工作时，把电信号转化为声信号，通电线圈在磁场中受到力的作用运动，将电

能转化为机械能，故AB正确，不符合题意；

C.磁体周围存在磁场，所以扬声器中的永久磁体周围也存在磁场，故C正确，不符合题意；

D.根据题意可知，扬声器的线圈中通入因携带声音信息而时刻变化的电流，说明扬声器工作时线

圈中的电流是变化的，故D错误，符合题意。

故选Do

5.（2024・陕西榆林•二模）如图甲所示，学习过电与磁的相关知识后，小华自己动手制作了一个电磁

小秋千，其结构图和电磁铁的磁感线方向如图乙所示。闭合开关后，推动一下永磁体，它在电磁铁

的排斥作用下来回摆动。下列关于电磁小秋千的说法正确的是（）

甲乙

A.利用电磁小秋千的原理可以制成发电机

B.电磁小秋千是将电能转化为化学能的装置

C.增大电源电压，电磁铁的磁性强弱不变

D.永磁体的上端为S极，电源的上端为负极

【答案】D

【详解】AB.由题图可知，该电磁秋千的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，与电动机的工作

原理相同，将电能转化为机械能，故AB错误；

C.增大电源电压，根据欧姆定律可知，电路中电流也增加，电磁铁的磁性增强，故C错误；

D.由乙图可知，通电螺线管上端为N极，根据安培定则，右手四指并拢，与大拇指成90度，握住

螺线管，使四指方向与电流方向一致，大拇指的指向即为N极可知，电流从下端流入，上端流出，

所以电源上端为负极，卜.端为正极：根据同名磁极相排斥，永磁体的卜端应与通电螺线管上端磁极

相同，故为N极，上端为S极，故D正确。

故选D。

6.（2024•内蒙古呼和浩特•模拟预测）如图所示，闭合开关，导体棒外水平向右运动，下列描述正

确的是：（）

C.该实验说明了通电导体在磁场中要受到力的作用

D.该实验说明了通电导线周围存在着磁场

【答案】C

【详解】图示有电源，说明是通电导体在磁场中受力而运动，根据这•原理人们制成了电动机，此

过程将电能转化为机械能，故ABD错误，C正确。

故选Co

7.（2024.黑龙江哈尔滨.三模）将强磁体靠近.正在发光的白炽灯，观察到白炽灯的灯丝晃动，这是通

电导体在磁场中受力的现象，由此原理可以制成下列哪个装置（）

【答案】D

【详解】A.电磁铁是根据电流周围存在着磁场的原理制成的。故A不符合题意；

B.此装置为发电机，导体在磁场中运动，导体中产生感应电流，原理为电磁感应。故B不符合题

意；

C.人对着话筒说话，使线圈在磁场中运动产生电流，这是电磁感应现象。故C不符合题意；

D.此装置为电动机，通电导体在磁场中受到力的作用而转动。故D符合题意。

故选D,

8.（2024.黑龙江大庆.三模）K列对四幅图中电与磁说法正确的是（）

A.图甲：置于〃点的小磁针静止时N极指向右侧

B.图乙：实验说明利用磁场能够产生电流

C.图丙：水位上升到4处，绿灯熄灭，红灯亮，电铃响

D.图丁：是发电机工作原理图，其工作时将机械能转化为电能

【答案】C

【详解】A.磁体外部磁场方向从N指向S,所以图甲中磁体左侧为S极，右侧为N极，小磁针静

止时N极所指方向与磁场方向相同，因此置于〃点的小磁针静止时N极指向左侧，故A错误；

B.图乙实验说明通电导线周围存在磁场，能够对小磁针产生力的作用，故B错误；

C.图丙中水位上升到A处，控制电路处于通路状态，电磁铁通电产生磁性，衔铁被拉下，工作电

路中绿灯处于断路状态，电铃和红灯处于通路状态，绿灯熄灭，红灯亮，电铃响，故C正确；

D.图丁的电路中有电源，是电动机工作原理图，其工作时将电能转化为机械能，故D错误。

故选Co

9.（2024•广东广州•二模）当开关闭合后，。〃段所受到的磁场力的方向如图所示。下列选项中关于

他段所受到的磁场力的方向正确的是（）

IF

【答案】C

【详解】由图得，当线圈电流从。流向乩磁场方向从右往左时，。。段受到的磁场力的方向从F到

上。

A.线圈电流从人流向磁场方向从右往左时,时段受到的磁场力的方向从上到下，故A错误;

B.线圈电流从4流向江磁场方向从左往右时,外段受到的磁场力的方向从上到下，故B错误;

C.线圈电流从4流向。，磁场方向从左往右时,曲段受到的磁场力的方向从上到下，故C止确;

D.线圈电流从人流向m磁场方向从右往左时,，而段受到的磁场力的方向从上到下，故D错误。

故选Co

10.（2024・广东•二模）闭合开关后，下列关于导线所受磁场力的说法，正确的是（）

/1”和所受力的方向相反

岫和a方所受力的方向相反

M和cN'所受力的方向相同

【答案】D

【详解】A.导线必和cd电流方向相反，磁场方向相同，则受力方向相反，故A错误；

B.导线M和电流方向相反，磁场方向相反，则受力方向相同，故B错误；

C.导线必和。方电流方向相反，磁场方向相反，则受力方向相同，故C错误：

D.导线cd和cd，电流方向相反，磁场方向相反，则受力方向相同，故D正确。

故选D。

二、填空题

H.（23-24九年级上•甘前陇南•期末）电视机、也风扇、电热驱蚊器工作时，主要利用了电流的热效

应的是:为了安全用电，人们必须在（选填'•火”或"零”）线上安装保险装置。

【答案】电热驱蚊器火

【详解】11］电热驱蚊器是利用电流的热效应来工作的，即电流通过电加热器时会产生一定的热量，

使置于其上的药片的有效药剂挥发至室内的空间中，达到驱蚊灭蚊之功效；电风扇的工作原理是通

电导体在磁场中受力运动；电视机工作时电能转化为光能、声能等能量，不是利用电流的热效应。

⑵如果在火线和零线上各自安装保险装置，当零线上的保险装置断开电路时，虽然也能够切断电路，

但由于是切断的零线，但由于火线未被断开而故障线路仍旧带电，这在安全上来讲仍是一个很大的

隐患。如果保险装置装在火线上，则发生故障时可以切断电路，使保险装置以下的线路不再带电，

这样会更安全一些，所以人们必须在火线上安装保险装置.0

12.（23-24九年级上•海南省直辖县级单位•期末）如图为甩动机和发电机模型，其中图（填“甲”

或“乙”）为电动机模型，其工作原理是：通电导体在磁场中受的作用。

甲乙

【答案】甲力

【详解】［”［2］电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，装置图中要有电源，故图甲为电动

机模型。

13.（2024・四川眉山.一模）如图电路，闭合开关，能看到蹄形磁铁中的金属棒时运动起来，说明有

电能转化为机械能，若只改变电路中电流的方向，时的运动方向将（选填“改变”或“大改变，

该装置揭示的原理可应用于（选填“电动机''或"发电机

【答案】改变电动机

【详解】通电导体在磁场中受力运动时，将电能转化为机械能，应用于电动机；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，只改变导体中电流方向，则导体

的受力方向即运动方向会改变v

14.（2024•广西崇左•二模）如图所示是小明制作的简易电动机，其工作原理是通电线圈在磁场中受

力转动。要使图中线圈转动起来，除了让线圈平衡在电池正极这个支点之外，还必须保证线圈中有一

通过。单独改变磁场的方向，线圈转动的方向（选填“会''或"不会”）改变。

【详解】［1］电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，所以需要电路中有电流通过线圈才能

转动。

⑵线圈转动的方向与电流方向和磁场方向有关，所以单独改变磁场的方向，线圈转动的方向会发生

改变。

15.（23-24九年级下•云南昭通•阶段练习）如图所示，晓佳将一简易电动机接入电路中，闭合开关,

小灯泡发光但电动机线圈不转动，通过检查，排除线圈被卡不转动的可能，于是晓住判断可能是电

动机线圈短路而不转动，晓佳的同学小华却认为：不一定是线圈短路才不转动，也可能是线圈所受

磁场力太小。为帮晓佳找出电动机不转动的原因，他们可利川如图所示的电路图和多节新电池，磁

性强弱不同的多块磁铁进行实验。他们进行的操作是，同时，闭合开关观察，若,

说明线圈不转动的原因是所受磁场力太小。

【答案】将电源换为多个干电池串联换用磁性更强的磁体观察电动机线圈是否转动

观察到电动机线圈转动

【详解】[1]⑵⑶[4]通电线圈所受磁场力大小与磁场强弱和电流大小有关，要说明线圈不转动的原因

是所受磁场力太小，必须增大磁场力，即增大电流或增强磁场；进行的操作是将电源换为多个干电

池串联、同时换用磁场更强的磁体，闭合开关观察线圈是否转动；若观察到线圈转动了，则说明线

圈不转动的原因是所受磁场力太小。

16.（2024•河南商丘.二模）将两块磁铁分别吸在干电池的正负极上，使两个磁铁的N极都向外，构

成了一个可以在平面上滚动的滚轮。如图所示，将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡

箔纸上，这时锡箔纸、磁铁、干电池就构成了闭合电路形成电流，电流在锡箔纸上电流的方向是从一

（填"到5"或"到A"），此时滚轮立刻开始向前滚动；滚轮能够滚动，其原理与（填“发电机”

或“电动机”）相同；若让滚轮向相反的方向滚动，请说出一种可行的做法：_____o

司+干电池

A锡箔纸B

【答案】4到8电动机滚轮左右换个方向/将电池正负极对调一下

【详解】外电路中，电流从电源正极流向电源负极，所以电流在锡箔纸上电流的方向是从4到8。

⑵滚轮滚动，将电能转化为机械能，原理与电动机相同。

⑶通电导体在磁场中受到力的方向与磁场方向及电流方向有关，所以若让滚轮向相反的方向滚动，

可以将滚轮左右换个方向或将电池正负极对调一下。

17.（2024•广西梧州•二模）在探究“磁场对通电导体的作用”的实验中，小佳设计了如图所示的电路，

当闭合开关，磁场中金属棒ab在导轨Ji运动，若只将磁场的两极对调，接通电源，金属棒ab向相

反的方向运动，说明力的方向与方向有关；若同时对调磁场和电源的两极，接通电源，金属

棒ab运动的方向（选填“改变”或“不变”）。

【答案】磁场不变

【详解】口］［2］通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与磁场方向和电流方向有关，当

只将磁场的两极对调，接通电源，金属棒时向相反的方向运动，说明力的方向与磁场方向

有关；若同时对调磁场和电源的两极，接通电源，金属棒他运动的方向不变。

三、作图题

18.（2022•广东广州•模拟预测）当开关闭合后，〃段所受到的磁场力的方向如图1所示。请画出图

2和图3两种情况中，山段所受到的磁场力的方向。

图1图2图3

图2图3

【详解】通电导线在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，当磁场方向或电流方向改变时，

通电导线在磁场中的受力方向也会改变。图2和图1相比，磁场方向与电流方向都改变，ab受力方

向不变；图3与图1相比，电流方向与磁场方向都没变，受力方向不变。据此作图如下：

图2图3

19.（22-23九年级上•广东江门・期末）如图所示，0表示电流垂直纸面向外的通电导线,

表示电流垂直纸面向里的通电导线。根据图甲中通电导体的受力情况，画出乙、丙、丁中通电导体

受力的方向。

【详解】通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向、磁场方向都有关，当电流方向或

者磁场方向改变时，受力方向改变.由甲图知，磁场方向向下，电流方向垂直纸面向外，导体受力

方向向右。乙相对甲而言，磁场方向发生了改变，电流方向不变，导体受力方向改变，向左；丙相

对甲而言，磁场方向不变，电流方向改变，则导体受力方向改变，向左；丁相对甲而言，电流方向

改变，磁场方向都发生了改变，则导体受力方向不变，向右；故作图如下图所示：

20.（22-23九年级上•四川遂宁•期末）如图，通电直导线在磁场中受力方向如图A所示，请根据A

图在B图中作出通电直导线在水平方向上的受力方向（"笆T表示电流垂直纸面向里，“0”表示电流

垂直纸面向外）。

IN|Is|

尸一0O