内容正文:
第八章 电磁相互作用及应用
2. 磁场对电流的作用
1. 实验表明:通电导体在磁场中受 力 的作用,它的方向跟 磁场 的方向和 电流 的方向有关。
2. 利用磁场对电流的作用使线圈 转动 ;同时利用 换向器 及时改变线圈中的电流方向,从而保持线圈持续 转动 ,这就是直流电动机的工作原理。
3. 电动机工作时,将 电 能转化为 机械 能。
4. 电动机有许多优点:构造 简单 、控制 方便 、体积 小 、效率 高 ,因此它的应用极其广泛。
力
磁场
电流
转动
换向器
转动
电
机械
简单
方便
小
高
1. (2022·无锡)如图所示的实验中,闭合开关,观察到铝棒向左运动,实验现象说明磁场对 通电导体 有力的作用,利用这一原理可以制成 电动 机;断开开关,对调电源正、负两极,重新接入电路,再次闭合开关,观察到铝棒向 右 运动。
通电导体
电动
右
2.(2022·凉山)为减少碳排放,建设绿色家园,近几年西昌大力发展电动公交车,以取代部分燃油车。关于电动车和燃油车,下列说法错误的是( C )
A. 电动车电动机工作时利用了磁场对电流的作用
B. 电动车充电时将电能转化为化学能
C. 电动车电动机将电能全部转化为机械能
D. 电动车对环境的噪声污染比燃油车小
3.(2022·常州)小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中,闭合开关并调节滑动变阻器,电动机正常转动。要改变电动机转动方向,下列做法中无效的是( C )
A. 只对调电源的正、负极
B. 只对调磁体的N、S极
C. 同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极
D. 导线①改接G、F点,导线②改接C、E点
C
C
4.小明在制作电动机模型时把一段粗漆包线绕成3cm×2cm的矩形线圈,漆包线在线圈的两端各伸出约3cm,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。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上,线圈放于一块强磁铁之间,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,刮线的要求是 B 。
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 换向器 ,该装置能在线圈 刚转过 (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。
(3)电动机工作时把电能转化为 机械 能。
B
换向器
刚转过
机械
5.“探究通电导体在磁场中的受力方向与哪些因素有关”时,小明同学做了如图所示的实验,图中AB表示闭合电路中的直导线,导线上的箭头方向表示电流方向,F表示导线的受力方向,N、S表示蹄形磁铁的两极。以下是小明通过实验得出的结论:① 甲、乙实验表明,通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关;② 甲、丙实验表明,通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关;③ 乙、丙实验表明,通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向无关。则上述结论中( C )
A. 只有①正确 B. 只有②正确 C. ①②正确 D. ①③正确
C
6.(2022·临沂)我市今年投入运营的第二批“沂蒙红”新能源公交车的动力装置是电动机。下列选项中能说明其工作原理的是( B )
B
7.(2021·广州)如图甲所示,磁场对导体的力F竖直向上,用Fab、Fcd、Fa'b'、Fc'd'分别表示图乙、丙中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a'b'、c'd'的力,则( D )
A. Fab竖直向下,Fcd竖直向下
B. Fab 竖直向上,Fcd竖直向下
C. Fa'b'竖直向上,Fc'd'竖直向下
D. Fa'b'竖直向下,Fc'd'竖直向上
D
8.(2021·潍坊)如图所示为某同学自制的玩具电动机,一块钕铁椭圆形磁铁吸在干电池底部,将一段裸露的铜线折成矩形线框,上边与电池正极接触,下边搭接在磁铁上,观察到线框顺时针转动,则( C )
A. 该过程中机械能转化为电能
B. 线框左右两边所受磁场力方向相同
C. 若仅调换电池两极,线框将逆时针转动
D. 若仅调换磁铁两极,线框仍顺时针转动
C
9.如图所示为小明同学制作的简易直流电动机模型。支架与电池两极相连,以漆包线矩形线圈引线为轴,一端漆皮全部刮去,另一端刮去上半周,将线圈放在带有磁体的支架上,轻推线圈,线圈就会连续转动。关于此电动机模型,下列说法正确的是( A )
A. 线圈在连续转动的过程中,存在开路现象
B. 支架是用绝缘体做成的
C. 线圈在越过平衡位置时,会自动改变线圈中的电流方向,使线圈连续转动