内容正文:
第八章 电磁相互作用及应用
第2节 磁场对电流的作用
1. 通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向跟___________和___________有关。如果这两者其中之一变得与原来相反,则力的方向与原来________;如果两者同时变得与原来相反,则力的方向________。
电流方向
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磁场方向
相反
不变
2. [2023·无锡]用如图的装置探究磁场对通电导体的作用,给铝棒AB通电,观察到AB向右运动,要使AB通电后向左运动,下列做法中可行的是( )
A.仅换用磁性更强的磁体
B.仅增加AB中的电流强度
C.仅将磁体的N、S极对调
D.仅将铝棒AB换成铜棒
C
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3. 换向器的作用:在线圈刚转过____________时,立即改变线圈中的__________,由于______________改变,线圈就可以按原来的方向继续转动下去。
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平衡位置
电流方向
受力方向
4. 直流电动机的工作原理:利用____________________使线圈转动,同时利用__________及时改变线圈中的____________,从而保持线圈持续转动。工作过程中的能量转化:________能转化为________能。
磁场对电流的作用
换向器
电流方向
电
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机械
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5. [2023·山西]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
D
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6. [教材改编题]我们的生活越来越离不开电,电机(发电机、电动机的统称)在生活中的应用越来越广泛。如图所示的简易电机正在实现的能量转化是把__________________。图中的两个分别与线圈两端相连,而又彼此绝缘的铜半环
E和F叫___________。
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电能转化为机械能
换向器
7. (创新题)[2023·潍坊]如图所示是某同学自制的玩具电动机,一块钕铁硼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( )
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
【点拨】玩具电动机在通电后会消耗电能,电能转化为机械能;线框左右两边导线中的电流的方向相同,磁场的方向不同,线框左右两边受到的磁场力方向不相同;若仅调换电池两极,磁场的方向不变,电流的方向改变,则磁场力的方向改变,线框将逆时针转动;若仅调换磁铁两极,磁场的方向改变,电流方向不变,线框将逆时针转动。
【答案】C
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8. 磁电式仪表是根据通电导体在磁场中会受到力的作用的原理来工作的。如图是同一电流表在不同电路中的两次示数,则指针指向①时电流表内部线圈所受到的力________(填“大于”“小于”或“等于”)指针指向②时电流表内部线圈所受到的力。
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【点拨】根据图可知,指针指向①时的角度等于指针指向②时的角度,说明这两种情况下的电流大小是相同的;电流大小相同,磁场强弱相同,电流表内部线圈所受到的力的大小相同。
【答案】等于
9. 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。
磁场对通电导体
(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________(填“不变”或“改变”)。
(3)通电后导体AB运动的过程,是把________能转化为________能的过程。
改变
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电
机械
10. 将组装好的电动机模型接入电路后,接通电源发现线圈不转动,用手拨动一下线圈,线圈转动起来。线圈开始不转动的原因可能是( )
A.线圈的内部出现开路
B.电刷与换向器接触不良
C.磁体的磁性不强
D.线圈正好处于平衡位置
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【点拨】由题意知,用手拨动一下线圈后,线圈就转动起来,说明开始不转时,线圈正好处于平衡位置。
【答案】D
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11. (创新题)[2023·嘉兴]电动机在现代生产、生活中有广泛的应用。
(1)如图所示是电动机原理图,将通电线圈abcd置于磁场中,线圈的ab、cd边受到______________,使线圈转动起来。
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【点拨】将通电线圈abcd置于磁场中,线圈的ab、cd边在磁场中受到磁力的作用,ab、cd边的受力方向相反,使线圈转动起来。
【答案】力的作用
(2)某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的,遇到障碍时,只要按下倒车开关就能改变线圈中________________来实现倒车。
【点拨】某电动车是利用电动机
来驱动车轮转动的,遇到障碍时,磁场的方向不变,只要按下倒车开关就能改变线圈中电流的方向,从而改变磁场力的方向,来实现倒车。
电流的方向
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12. [2023·赤峰]如图是某灵敏电流表的内部结构示意图,线圈在磁场中,指针与线圈相连。当线圈中有电流通过时,线圈会转动,原因是____________________________;若改变线圈中的电流方向,指针的偏转方向将________(填“改变”或“不改变”)。
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通电线圈在磁场中受力
改变
13. [科学探究][2023·广州]如图甲,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( )
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
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【答案】D
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