第4节 电动机（重难点训练）物理新教材人教版九年级全一册

第4节 电动机 一．探究磁场对电流的力的作用（共10小题） 二．影响磁场对通电导线作用力大小和方向的因素（共9小题） 三．通电导线在磁场中受力的两种特殊情况（平行与垂直）（共4小题） 四．通电线圈在磁场中受力情况分析（共4小题） 五．电动机的工作原理（共11小题） 六．扬声器和耳机的构造及原理（共4小题） 一．探究磁场对电流的力的作用（共10小题） 1．如图所示，某同学自制了一个扬声器，将线圈紧密粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁体，在线圈中通入交变电流后，纸杯振动发声。下列说法正确的是（　　） A．该扬声器与电磁继电器的工作原理相同 B．磁场对线圈的力的方向随电流方向的改变而改变 C．线圈带动纸杯振动是电磁感应现象 D．线圈中的电流不会产生磁场 2．如图所示，闭合开关，观察到金属棒向右运动。下列说法正确的是（    ） A．实验现象属于电磁感应现象 B．利用该现象可以制成发电机 C．仅将磁体的N、S极上下对调，金属棒将向左运动 D．滑动变阻器向左移动滑片，金属棒将向左运动 3．如图，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。以下实验与电磁弹射器工作原理一致的是（　　） A． B． C． D． 4．家庭实验是物理课堂的延伸，小宇选择了电池、铜丝、磁铁等器材进行了实验。如图甲所示。小宇将电池负极下面吸附一块磁铁，并把铜丝折成心形，然后把心形铜丝放在电池上，调整铜丝与磁铁接触点至合适的位置，如图乙所示，通电后铜丝便会不停地转动。该实验的工作原理是（　　） A．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 B．通电导体在磁场中受力的作用 C．通电导体周围存在磁场 D．电磁感应原理 5．白炽灯是一种电流通过灯丝，灯丝发热发光的家庭照明电器，将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，如图所示，可以观察到灯丝抖动，说明 对 有力的作用。 6．我国新一代航空母舰“福建舰”（如图所示）装备了自主研发的电磁弹射系统。工作时，给弹射器滑块通电，它就可以在磁场的作用下急剧加速，牵引舰载机高速起飞。电磁弹射系统的工作原理是 。 7．如图所示，运动员静止站立在水平地面上，运动员对地面的压力与地面对运动员的支持力是一对 力；扬声器（喇叭）是可以扩大声音的设备，它的工作原理是通电导体在磁场中受到 的作用而运动。 8．在“探究电动机为什么会转动”的实验中： (1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在 ，磁体会对通电导体产生力的作用。 (2)如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间。闭合开关前，导体ab ；闭合开关后，导体ab ，说明磁场对 导体有力的作用。 (3)断开开关，将图中磁体的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向 ，说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关。 (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ab的运动方向与对调前的运动方向 ，说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关。 (5)如果同时改变磁场方向和电流方向， （选填“能”或“不能”）确定通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。 9．小齐想知道电风扇转动的原理，于是设计了如图所示的实验进行探究。 （1）闭合开关，给铜棒ab通电，发现铜棒ab向右运动，这表明铜棒ab在磁场中受到力的作用； （2）保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，发现铜棒ab向左运动，这表明 ； （3）继续探究通电导体所受力的方向与磁场方向的关系时，接下来的操作是： 。 10．利用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”： (1)应在M、N之间接入 （选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”），装置中的导体棒应选用轻质的 （选填“铁棒”或“铝棒”）； (2)如图乙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的。通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，ab段和cd段受到的这两个力大小 （选填“相等”或“不相等”）； （选填“是”或“不是”）一对平衡力；闭合开关，线圈受力沿顺时针方向转动，并由于 而越过平衡位置，但不能继续转下去，最后要返回平衡位置。生活中的电动机都能连续转动且具有平稳的动力，实际的电动机是通过 来实现这一目的的。 二．影响磁场对通电导线作用力大小和方向的因素（共9小题） 11．如图所示，闭合开关，磁场对导体的力F竖直向下，下列选项分别表示闭合开关时磁场对导体ab或cd的力的方向正确的是（   ） A． B． C． D． 12．如图所示电路中，导体棒ab放在蹄形磁体的磁场里，小磁针放在螺线管正下方。闭合开关，发现导体棒ab向右运动，小磁针的N极向下偏转，则下列说法正确的是（　　） A．c、d分别是电源的负极、正极 B．仅对调电源正负极，闭合开关，则导体棒ab向左运动，小磁针N极向上偏转 C．对调电源正负极和蹄形磁体N、S极，闭合开关，则导体棒ab向左运动 D．对调电源正负极和蹄形磁体N、S极，闭合开关，则小磁针N极仍然向下偏转 13．如图为某电动机的原理图，EF、PQ为螺线管，abcd 为电动机的线圈，OO'为转轴。闭合开关。从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（　　） A．螺线管 F 端为N极，P 端为S极 B．螺线管 F 端为S极，P 端为S极 C．若将电源的正、负极对调，从O点沿转轴观察，线圈仍顺时针转动 D．若将电源的正、负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将逆时针转动 14．为了点燃孩子们的航天梦，学校开设了航模班。如图所示是小伟参加航模班时制作的滑翔机模型，内部电路由电源、线圈、磁铁、开关等组成。当把开关闭合时，滑翔机便会跑起来。下列说法中正确的是（    ） A．滑翔机工作时将电能转化为化学能 B．滑翔机产生动力的原理是电磁感应 C．通过增加线圈匝数可增加滑翔机动力 D．同时改变电流方向和磁场方向可以改变滑翔机螺旋桨转动方向 15．如图所示，把导线AB放在蹄形磁铁的磁场中，接通电源，让电流通过导线AB，发现导线AB会在导轨上向左运动，若把电源的正负极对调后接入电路，则导线AB （选填“向左”或“向右”）运动；若保持导线AB中的电流方向（由A到B）不变，把磁极对调，则导线AB （选填“向左”或“向右”）运动；若同时改变磁场方向和电流方向，则导线AB运动方向 （选填“变化”或“不变”）。实验表明： 对 有力的作用，通电导线受力的方向跟 方向和 方向有关。 16．自制的简易电动机模型如图所示。 (1)绕制线圈的铜丝外面有漆皮，必须对线圈引出线的两端（搁置于铜质弯钩的部位）进行刮漆处理，刮漆方法见放大图。按这种方法刮漆，目的是使线圈能够 。 (2)如果整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试？ （多选）。 A．使线圈中电流减小 B．将线圈转动一定角度 C．增大电源电压 D．更换一块磁性更强的磁体 (3)通电后线圈能转动，若要改变转动方向，可采取的做法： ； 。 17．为了探究磁场对通电导线的作用，在如图所示的实验装置中，还需在导线夹a、b间接入的电路元件是 ；探究中发现，磁场对通电导体作用力的方向与 和 有关。 18．小聪利用如图所示的装置做“探究磁场对通电导体的作用”实验。 (1)导体ab应选用轻质的 （选填“铁棒”或“铝棒”）； (2)接通电源，导体ab向右运动，说明磁场对通电导体有 的作用，该过程中 能转化为 能； (3)将图中磁体的N、S极对调或改变通过导体ab的电流方向，观察到导体ab向 运动，说明通电导体在磁场中受到力的方向与 、 方向有关； (4)如果将滑动变阻器的滑片向左移动，闭合开关，发现导体ab不动或运动得很慢，这说明通电导体所受磁场力的大小与 有关。 19．如图所示为研究“磁场对电流的作用”实验装置。 （1）直导线AB不能选用 （选填“铜”“铁”或“铝”）质材料； （2）把导线AB放在磁场里，闭合开关，会发现导线ab向左运动，说明磁场对电流有磁力的作用； （3）现要让导线AB向右运动，请你说出一种方法 。 三．通电导线在磁场中受力的两种特殊情况（平行与垂直）（共4小题） 20．曲靖开通高铁已经有近5年时间，高铁利用牵引电机将电能转换成列车的机械能。下图中与牵引电机工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 21．如图所示，磁铁上下摆放形成稳定磁场，取闭合回路的一部分直导体ab沿东西方向放置于两磁铁中间，当闭合开关，该磁场对导体ab产生向北的作用力，则下列哪种方式可以使得该磁场对导体ab的作用力方向向东（　　） 导体ab沿东西方向放置 A．导体ab沿南北方向 B．导体ab沿南北方向 C．导体ab沿东西方向 D．导体ab沿东西方向 22．我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航母—福建舰于2022年6月17日下水。电磁弹射的原理如图所示，在两条水平导轨所在区域加上竖直方向的磁场，导轨一端接电源，在导轨上放上金属滑块，金属滑块上就会通过强大的电流。由于 ，滑块将加速向右运动，将飞机与滑块相连，飞机将在很短时间内达到很高的速度。由于机翼形状的特点及空气具有 的性质，飞机就会受到巨大的升力而飞离舰面。    23．如图甲所示是通电螺线管周围的磁场的分布情况，图乙是一匝平放在纸面上的线圈，请判断这一匝线圈内部的磁感线的方向是 。假如把这匝线圈拉直，如图丙所示，请猜想丙图直导线周围的磁感线应该是 ；当两根电流方向相同的导线平行放置时，两根导线之间是相互 （选填“吸引”或“排斥”）的。 四．通电线圈在磁场中受力情况分析（共4小题） 24．将一段裸铜导线弯成如图乙所示形状的线框，将它置于一节5号干电池上（线框上端的弯折处A与正极接触良好），一块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极，使铜导线框下面的两端P、Q与磁铁表面保持良好接触，放手后线框就会开始转动，成为一个“简易电动机”，如图丙所示。（电流受力与磁场和电流方向的关系如图甲）关于该“简易电动机”，下列说法中正确的是（　　） A．线框会转动是由于受到电场力的作用 B．电路中的热功率等于线框旋转的机械功率 C．如果磁铁吸附在电池负极的是S极，那么从上向下看，线框做逆时针转动 D．如果线框下面只有一端导线与磁铁良好接触，则线框将上下振动 25．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F1）。判断在图中标注力F2、F3、F4的方向。哪个标注是正确的（　　） A．只有F2正确 B．只有F3正确 C．F2、F3都不正确 D．F2、F4正确 26．小明把两块圆形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，制成一个“滚轮”，放在水平桌面的锡箔纸上，松手后“滚轮”就会滚动，如图所示。“滚轮”能滚动的原因是 。 27．实验如图所示，闭合开关，导体向右运动，说明通电导体在 中受到力的作用；使导体向左运动的方法 。（写一种即可） 五．电动机的工作原理（共11小题） 28．如图所示的四种设备中，与电动机工作原理相同的是（　　） A．电钻 B．电热水壶 C．电灯 D．电磁起重机 29．如图为直流电动机的基本构造示意图。以下相关的分析中正确的是（　　） A．电动机是利用电磁感应的原理工作的 B．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能 C．使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的 D．仅改变磁感线的方向不能改变线圈转动的方向 30．如图1是电动机的模型，磁场由两个电磁铁提供，abcd是线圈，闭合开关后，线圈ab边受力方向竖直向下，作逆时针旋转。将电源正负极对调后如图2（均不考虑导线MN段对线圈的影响），则下列说法正确的是（ ） A．图1中P为磁体S极 B．图2中cd边受力方向竖直向下 C．图2中的线圈将逆时针连续转动 D．图2中的线圈中能量转化为：机械能转化为电能 31．如图所示实验装置的原理与电动机的工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 32．对于安全用电以及电磁现象，其中错误的是（   ） A．甲图说明了发电机的原理 B．乙图不符合安全用电原则 C．丙电路的连接符合安全用电原则 D．丁图中磁感线的画法是正确的 33．请结合图甲、乙回答下列有关电动机工作过程的问题。 (1)电动机的工作原理是磁场对 有力的作用。图甲中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是 。 (2)图乙中线圈所在的位置 （选填“是”或“不是”）平衡位置，图中A、B组成的装置叫 ，它的作用是在线圈 （选填“刚转到”“即将转到”或“刚转过”）平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。电动机工作时是把电能转化为 。 34．让线圈在磁场中转起来 (1)电动机的基本构造 电动机由两部分组成：能够转动的线圈，叫作 ；固定不动的磁体，叫作 。如图所示，A、B是电刷，其作用是与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。E、F是 （两个半圆铜环），其作用是及时改变线圈中的电流方向，使线圈一直转动下去。 (2)电动机的工作原理：通电线圈在 中受力转动。 (3)能量转化： 转化为 。 35．如图，闭合S后，导轨上的金属棒向右运动起来，此过程中 能转化成机械能，据此可制成 （选填“电动机”或“发电机”）。若仅将磁体的两极上下调换，闭合S后，导轨上的金属棒向 运动。 36．如题图所示装置，闭合开关，线圈开始转动，磁场对线圈 （选填“有”“无”）作用力，其工作原理与 （选填“发电机”“电动机”）相同。仅调换电源的正负极，线圈转动方向与原转动方向 。 37．演示实验：磁场对通电线圈的作用 装置图 线圈受力 ab边受 的力，cd边受 的力，二力不在同一直线上 ab边受向上的力，cd边受向下的力，二力是平衡力，此时所处位置称为平衡位置 ab边受向上的力，cd边受向下的力，二力不在同一直线上 线圈转动 使线圈沿顺时针方向转动 靠 沿顺时针方向转动 使线圈沿 方向转动 结论 线圈不能连续转动下去 38．【项目提出】小梦学习小组参加了制作电动机模型活动。 【项目实施】将一段漆包线绕成约为 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，并将该线圈放在支架上。线圈两端的引线通过两个支架分别与电池的两极相连，如图所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。 (1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是 （选填“A”或“B”）。 A．左端全部刮掉，右端全部刮掉 B．左端全部刮掉，右端只刮掉上半周 (2)如果整个制作过程及元件都正常，闭合开关后线圈不动，小梦应该做的尝试是 或 。 【项目拓展】 (3)在制作过程中，若要改变电动机的转动方向，可采取的做法是 。（答出一点即可） 六．扬声器和耳机的构造及原理（共4小题） 39．如图是小明自制的电动机：金属支架m、n固定在木板上；粗漆包线绕成矩形线圈abcd，两端伸出作为引线并放在支架上；用另一段漆包线绕在铁芯上制作电磁铁，置于线圈之下。按图示接入电路。关于自制电动机下列说法正确的是（　　） A．矩形线圈与下方电磁铁串联 B．引线上的漆皮是绝缘体，必须全部刮掉 C．闭合开关，通电线圈上端磁极是N极 D．线圈通电会转动，与扬声器的工作原理相同 40．为解决广场舞噪声扰民的问题，民警在几个露天广场安装了几套声音分贝测试及提醒设备（如图），随时监测音量，达到峰值时设备会鸣叫示警，下列说法错误的是（　　） A．广场舞音乐一定是乐音 B．监测音量峰值应设定为50dB左右 C．分贝测试设备在传播过程中只能监测不能控制噪声 D．扬声器是音响的最主要部分，其工作原理是磁场对电流的作用 41．如图所示，将扬声器的线圈一端连接电源负极，另一端与电源正极不断碰触，会听到扬声器发出“咔咔”的响声，这是因为变化的电流通过绕圈，使其在 中受到变化的力，从而带动锥形纸盆 而发声。 42．为了解决夏天蚊虫叮咬的烦恼，小明在网上购买了一款多功能电子驱蚊器，如图所示它有四个大喇叭，通电时会模拟蚊虫天敌的音色，发出频率为，周期为 的声波，吓退蚊虫，人耳 （选填“能”或“不能”）听到这种声音；小明在说明书中看到驱蚊器内部有磁铁结构，猜想它通电发声的原理是 。    2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4节 电动机 一．探究磁场对电流的力的作用（共10小题） 二．影响磁场对通电导线作用力大小和方向的因素（共9小题） 三．通电导线在磁场中受力的两种特殊情况（平行与垂直）（共4小题） 四．通电线圈在磁场中受力情况分析（共4小题） 五．电动机的工作原理（共11小题） 六．扬声器和耳机的构造及原理（共4小题） 一．探究磁场对电流的力的作用（共10小题） 1．如图所示，某同学自制了一个扬声器，将线圈紧密粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁体，在线圈中通入交变电流后，纸杯振动发声。下列说法正确的是（　　） A．该扬声器与电磁继电器的工作原理相同 B．磁场对线圈的力的方向随电流方向的改变而改变 C．线圈带动纸杯振动是电磁感应现象 D．线圈中的电流不会产生磁场 【答案】B 【详解】A．电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关，其工作原理是电流的磁效应。而扬声器是利用磁场对通电线圈有力的作用工作的，二者工作原理不同，故A 错误； B．磁场对通电导体有力的作用，力的方向与电流方向和磁场方向有关。当磁场方向不变时，电流方向改变，磁场对线圈的力的方向就会改变，故B 正确； C．电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流的现象。而线圈带动纸杯振动是因为通电线圈在磁场中受到力的作用，不是电磁感应现象，故C 错误； D．根据电流的磁效应，通电导体周围存在磁场，所以线圈中的电流会产生磁场，故D 错误。 故选B。 2．如图所示，闭合开关，观察到金属棒向右运动。下列说法正确的是（    ） A．实验现象属于电磁感应现象 B．利用该现象可以制成发电机 C．仅将磁体的N、S极上下对调，金属棒将向左运动 D．滑动变阻器向左移动滑片，金属棒将向左运动 【答案】C 【详解】AB．如图，当开关闭合时，导体棒在磁场中受力运动，利用这一现象可以制成电动机，电磁感应现象是磁生电的现象，图中实验现象不属于电磁感应，故AB错误； C．仅将磁体的N、S极上下对调，磁场方向改变，金属棒的受力方向会改变，运动方向也会改变，将向左运动，故C正确； D．滑动变阻器向左移动滑片，电路中电流变大，金属棒受到的力变大，运动方向不变，仍将向右运动，故D错误。 故选 C。 3．如图，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。以下实验与电磁弹射器工作原理一致的是（　　） A． B． C． D． 【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．家庭实验是物理课堂的延伸，小宇选择了电池、铜丝、磁铁等器材进行了实验。如图甲所示。小宇将电池负极下面吸附一块磁铁，并把铜丝折成心形，然后把心形铜丝放在电池上，调整铜丝与磁铁接触点至合适的位置，如图乙所示，通电后铜丝便会不停地转动。该实验的工作原理是（　　） A．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 B．通电导体在磁场中受力的作用 C．通电导体周围存在磁场 D．电磁感应原理 【答案】B 【详解】电池负极下面吸附在圆柱形的强磁铁上，当导线框上端与电池正极接触，下端与电池负极接触时，导线框中有电流通过，成为通电导体，发现导线框以电池为轴心不停地转动起来，说明通电导体在磁场中受到磁场力的作用，电动机就是根据此原理制成的。故B符合题意，故ACD不符合题意。 故选B。 5．白炽灯是一种电流通过灯丝，灯丝发热发光的家庭照明电器，将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，如图所示，可以观察到灯丝抖动，说明 对 有力的作用。 【答案】 磁场 通电导体 【详解】[1][2]因通电导体在磁场中受力的作用，将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝时，灯泡中有电流通过（且是交流电），所以灯丝会受到磁场力的作用，并且方向时刻改变，故灯丝会抖动。 6．我国新一代航空母舰“福建舰”（如图所示）装备了自主研发的电磁弹射系统。工作时，给弹射器滑块通电，它就可以在磁场的作用下急剧加速，牵引舰载机高速起飞。电磁弹射系统的工作原理是 。 【答案】通电导体在磁场中受到力的作用 【详解】当给弹射器滑块通以强大电流后，其在所处的磁场环境中会受到相应的电磁力，能产生足够大的推力让滑块连同舰载机快速加速，进而达成弹射起飞的目的，电磁弹射系统的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。 7．如图所示，运动员静止站立在水平地面上，运动员对地面的压力与地面对运动员的支持力是一对 力；扬声器（喇叭）是可以扩大声音的设备，它的工作原理是通电导体在磁场中受到 的作用而运动。 【答案】 相互作用 力 【详解】[1]运动员对地面的压力，施力物体是运动员，受力物体是地面，而地面对运动员的支持力，施力物体是地面，受力物体是运动员，这两个力互为施力物体和受力物体，是一对相互作用力。 [2]通电导体相当于一个磁体，一个磁体在磁场中受到力的作用，故扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用而运动。 8．在“探究电动机为什么会转动”的实验中： (1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在 ，磁体会对通电导体产生力的作用。 (2)如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间。闭合开关前，导体ab ；闭合开关后，导体ab ，说明磁场对 导体有力的作用。 (3)断开开关，将图中磁体的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向 ，说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关。 (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ab的运动方向与对调前的运动方向 ，说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关。 (5)如果同时改变磁场方向和电流方向， （选填“能”或“不能”）确定通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。 【答案】(1)磁场 (2)静止不动 运动 通电 (3)相反 磁场方向 (4)相反 电流方向 (5)不能 【详解】（1）通电导体周围存在磁场，所以磁体会对通电导体产生力的作用。 （2）[1][2][3]闭合开关前，电路无电流，导体ab静止。闭合开关后，导体ab运动（或受力运动）。说明磁场对通电导体有力的作用。 （3）[1][2]磁极对调说明磁场方向改变，观察到导体运动方向相反。说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。 （4）[1][2]电源正负极对调，电流方向改变 ，观察到导体运动方向相反。说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关。 （5）同时改变磁场方向和电流方向，受力方向不变（因为两者都反向时，受力方向相同），所以不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。 9．小齐想知道电风扇转动的原理，于是设计了如图所示的实验进行探究。 （1）闭合开关，给铜棒ab通电，发现铜棒ab向右运动，这表明铜棒ab在磁场中受到力的作用； （2）保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，发现铜棒ab向左运动，这表明 ； （3）继续探究通电导体所受力的方向与磁场方向的关系时，接下来的操作是： 。 【答案】 通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关 见解析 【详解】（2）[1]保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，改变了导体中的电流方向，闭合开关，发现铜棒ab向左运动，铜棒ab受力方向发生改变，这表明通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关。 （3）[2]继续探究通电导体所受力的方向与磁场方向的关系时，要控制电流的方向不变，只改变磁场的方向，故接下来的操作是：保持导体中电流方向不变，调换磁体的 N、S极，闭合开关，观察导体的运动方向。 10．利用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”： (1)应在M、N之间接入 （选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”），装置中的导体棒应选用轻质的 （选填“铁棒”或“铝棒”）； (2)如图乙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的。通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，ab段和cd段受到的这两个力大小 （选填“相等”或“不相等”）； （选填“是”或“不是”）一对平衡力；闭合开关，线圈受力沿顺时针方向转动，并由于 而越过平衡位置，但不能继续转下去，最后要返回平衡位置。生活中的电动机都能连续转动且具有平稳的动力，实际的电动机是通过 来实现这一目的的。 【答案】(1)电源 铝棒 (2)相等 不是 惯性 换向器 【详解】（1）[1][2]因为实验要观察的是磁场对通电直导线的作用，应在M、N之间接入电源，给整个系统提供电能；装置中的导体棒应选用轻质的铝棒，铝的密度小，且不能被磁化。 （2）[1][2][3][4]图乙中通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，ab段和cd段受到的这两个力大小相等；不满足二力平衡的四个条件，不在同一直线上，不是一对平衡力；闭合开关，线圈受力沿顺时针方向转动，并由于惯性而越过平衡位置，但不能继续转下去，最后要返回平衡位置。实际的电动机是通过换向器自动改变电流方向来实现这一目的的。 二．影响磁场对通电导线作用力大小和方向的因素（共9小题） 11．如图所示，闭合开关，磁场对导体的力F竖直向下，下列选项分别表示闭合开关时磁场对导体ab或cd的力的方向正确的是（   ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场方向有关。 A．与题图相比，磁场方向不变，通过导体ab的电流方向改变，则受到的磁场力方向改变，应为竖直向上，故A错误； B．与题图相比，磁场方向改变，通过导体cd的电流方向改变，则受到的磁场力方向不变，应为竖直向下，故B错误； C．与题图相比，磁场方向改变，通过导体ab的电流方向不变，则受到的磁场力方向改变，应为竖直向上，故C错误； D．与题图相比，磁场方向改变，通过导体ab的电流方向改变，则受到的磁场力方向不变，应为竖直向下，故D正确。 故选D。 12．如图所示电路中，导体棒ab放在蹄形磁体的磁场里，小磁针放在螺线管正下方。闭合开关，发现导体棒ab向右运动，小磁针的N极向下偏转，则下列说法正确的是（　　） A．c、d分别是电源的负极、正极 B．仅对调电源正负极，闭合开关，则导体棒ab向左运动，小磁针N极向上偏转 C．对调电源正负极和蹄形磁体N、S极，闭合开关，则导体棒ab向左运动 D．对调电源正负极和蹄形磁体N、S极，闭合开关，则小磁针N极仍然向下偏转 【答案】B 【详解】A．小磁针的N极向下偏转，说明螺线管正下方为N极，根据安培定则可知电流从上方流入，下方流出，故c、d分别是电源的正极、负极，故A错误； B，仅对调电源正负极，闭合开关，则导体棒ab向左运动，根据安培定则可知螺线管下端为S极，小磁针N极向上偏转，故B正确； C．对调电源正负极和蹄形磁体N、S极，即同时改变了电流方向和磁场方向，导体棒运动方向不发生改变，所以闭合开关后，导体棒ab还向右运动，故C错误； D．对调电源正负极和蹄形磁体N、S极，因为螺线管只改变了电流方向，所以闭合开关，小磁针N极向上偏转，故D错误。 故选B。 13．如图为某电动机的原理图，EF、PQ为螺线管，abcd 为电动机的线圈，OO'为转轴。闭合开关。从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（　　） A．螺线管 F 端为N极，P 端为S极 B．螺线管 F 端为S极，P 端为S极 C．若将电源的正、负极对调，从O点沿转轴观察，线圈仍顺时针转动 D．若将电源的正、负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将逆时针转动 【答案】C 【详解】AB．由图可知，电流从螺线管EF的左端流入，根据安培定则可知，E端为N极，F端为S极，电流从螺线管PQ的左端流入，根据安培定则可知，Q端为S极，P端为N极，故AB不符合题意； CD．由题意知，闭合开关，此时从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动；线圈受力转动的方向与磁场方向和电流方向有关，若将电源的正负极对调，则螺线管中电流方向与原来反向，根据安培定则可知，螺线管的磁极改变，且电动机线圈中的电流方向与原来相反向，则线圈受到磁场力的方向不会发生改变，即从O点沿转轴观察，线圈仍顺时针转动，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 14．为了点燃孩子们的航天梦，学校开设了航模班。如图所示是小伟参加航模班时制作的滑翔机模型，内部电路由电源、线圈、磁铁、开关等组成。当把开关闭合时，滑翔机便会跑起来。下列说法中正确的是（    ） A．滑翔机工作时将电能转化为化学能 B．滑翔机产生动力的原理是电磁感应 C．通过增加线圈匝数可增加滑翔机动力 D．同时改变电流方向和磁场方向可以改变滑翔机螺旋桨转动方向 【答案】C 【详解】A．滑翔机主要部件为电动机，是把电能转化为机械能，少量转化为内能，故A错误； B．滑翔机产生动力的原理是通电线圈在磁场中受力转动，故B错误； C．通电线圈在磁场中受力的大小与电流的大小和磁场的强弱有关，通过增加线圈匝数可增加滑翔机动力，故C正确； D．通电线圈在磁场中受到力的作用，其受力方向与电流方向和磁场方向有关，同时改变电流方向和磁场方向不可以改变滑翔机螺旋桨转动方向，故D错误。 故选C。 15．如图所示，把导线AB放在蹄形磁铁的磁场中，接通电源，让电流通过导线AB，发现导线AB会在导轨上向左运动，若把电源的正负极对调后接入电路，则导线AB （选填“向左”或“向右”）运动；若保持导线AB中的电流方向（由A到B）不变，把磁极对调，则导线AB （选填“向左”或“向右”）运动；若同时改变磁场方向和电流方向，则导线AB运动方向 （选填“变化”或“不变”）。实验表明： 对 有力的作用，通电导线受力的方向跟 方向和 方向有关。 【答案】 向右 向右 不变 磁场 通电导线 电流 磁场 【详解】[1]原来导线AB向左运动，当把电源正负极对调后，电流方向改变，而磁场方向不变。根据通电导线在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关，电流方向改变时，受力方向也会改变，所以导线AB会向右运动。 [2]保持导线AB中的电流方向不变，把磁极对调，此时磁场方向改变。同样依据通电导线在磁场中受力方向与电流、磁场方向的关系，磁场方向改变，受力方向改变，导线AB会向右运动。 [3]若同时改变磁场方向和电流方向，根据受力方向的规律，当电流方向和磁场方向同时改变时，通电导线的受力方向不变，导线AB运动方向不变。 [4][5][6][7]综合前面的实验情况，磁场对通电导线有力的作用，通电导线受力方向跟电流方向和磁场方向有关。 16．自制的简易电动机模型如图所示。 (1)绕制线圈的铜丝外面有漆皮，必须对线圈引出线的两端（搁置于铜质弯钩的部位）进行刮漆处理，刮漆方法见放大图。按这种方法刮漆，目的是使线圈能够 。 (2)如果整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试？ （多选）。 A．使线圈中电流减小 B．将线圈转动一定角度 C．增大电源电压 D．更换一块磁性更强的磁体 (3)通电后线圈能转动，若要改变转动方向，可采取的做法： ； 。 【答案】(1)连续转动 (2)BCD (3)只改变电流方向 只改变磁场方向 【详解】（1）如放大图显示，线圈两端引线的上半边刮掉漆皮，下半边保留漆皮。这种“半截刮漆”的作用是：当线圈转到某一位置时，只有一半周期接通电流，另一半周期靠惯性转过平衡位置，从而实现持续供电，避免线圈在平衡位置附近来回振动，保证持续转动。 （2）A．使线圈中电流减小，电流减小，更不容易启动，故A不符合题意； B．将线圈转动一定角度，可能线圈通电时刚好停在平衡位置，稍微转动即可启动，故B符合题意； C．增大电源电压，可增大电流，线圈受力变大，从而转动，故C符合题意； D．更换一块磁性更强的磁体，增大磁场力，从而使线圈受力变大，从而转动，故D符合题意。 故选BCD。 （3）[1][2]直流电动机转动方向由磁场方向和电流方向共同决定，改变其中任意一个即可反转。 17．为了探究磁场对通电导线的作用，在如图所示的实验装置中，还需在导线夹a、b间接入的电路元件是 ；探究中发现，磁场对通电导体作用力的方向与 和 有关。 【答案】 电源 电流方向 磁场方向 【详解】[1]探究“磁场对通电导线的作用”，即通电导线在磁场中会受到力的作用，则要使导线中有电流通过，需要在电路中有电源。由图可知，在导线夹a、b间应该接入电源。 [2][3]将电源的正负极对调，改变电流的方向，导线受力方向会改变。将磁铁的N、S极对调，改变磁场的方向，通电导体在磁场中的受力方向也会改变。说明磁场对通电导体作用力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。 18．小聪利用如图所示的装置做“探究磁场对通电导体的作用”实验。 (1)导体ab应选用轻质的 （选填“铁棒”或“铝棒”）； (2)接通电源，导体ab向右运动，说明磁场对通电导体有 的作用，该过程中 能转化为 能； (3)将图中磁体的N、S极对调或改变通过导体ab的电流方向，观察到导体ab向 运动，说明通电导体在磁场中受到力的方向与 、 方向有关； (4)如果将滑动变阻器的滑片向左移动，闭合开关，发现导体ab不动或运动得很慢，这说明通电导体所受磁场力的大小与 有关。 【答案】(1)铝棒 (2)力 电 机械 (3)左 磁场方向 电流 (4)电流大小 【详解】（1）为了确保实验中导体不受磁场的额外影响，应选择非磁性材料。铁棒是磁性材料，而铝棒是非磁性材料，因此应选择铝棒。 （2）[1][2][3]力可以改变物体的运动状态，当导体ab通电后在磁场中运动，说明磁场对通电导体有力的作用。在这个过程中，消耗电能，得到导体ab的机械能，因此是将电能转化为机械能。 （3）[1][2][3]将磁体的N、S极对调（磁场方向改变）或改变通过导体ab的电流方向，观察到导体ab向左运动，说明导体ab受到磁体对其的作用力方向发生变化，从而说明通电导体在磁场中受到力的方向与磁场方向、电流方向有关。 （4）滑动变阻器滑片向左移动，闭合开关，变阻器连入电路的电阻变大，导致电路中电流减小，导体ab不动或运动得很慢，可知导体ab所受磁场力的大小发生变化，这说明通电导体所受磁场力的大小与电流大小有关。 19．如图所示为研究“磁场对电流的作用”实验装置。 （1）直导线AB不能选用 （选填“铜”“铁”或“铝”）质材料； （2）把导线AB放在磁场里，闭合开关，会发现导线ab向左运动，说明磁场对电流有磁力的作用； （3）现要让导线AB向右运动，请你说出一种方法 。 【答案】 铁 见解析 【详解】（1）[1]为了使实验效果明显，防止铁类物质被磁化而吸引，直导线AB应选择非磁性材料，故不能选用铁质材料。 （3）[2]磁场力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，现要让导线AB向右运动，可以对调磁体的两极或将接电源正负极的两根导线位置互换。 三．通电导线在磁场中受力的两种特殊情况（平行与垂直）（共4小题） 20．曲靖开通高铁已经有近5年时间，高铁利用牵引电机将电能转换成列车的机械能。下图中与牵引电机工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．此图有电源，其原理是通电导线在磁场中受到了力的作用，是将电能转化为机械能，与牵引电机工作原理相同，故A符合题意； B．此图是奥斯特实验，是通电线圈周围存在磁场，与牵引电机工作原理不同，故B不符合题意； C．探究电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数有关，与牵引电机工作原理不同，故C不符合题意； D．是发电机，其原理是闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流，是将机械能转化为电能，与与牵引电机工作原理不同，故D不符合题意。 故选A。 21．如图所示，磁铁上下摆放形成稳定磁场，取闭合回路的一部分直导体ab沿东西方向放置于两磁铁中间，当闭合开关，该磁场对导体ab产生向北的作用力，则下列哪种方式可以使得该磁场对导体ab的作用力方向向东（　　） 导体ab沿东西方向放置 A．导体ab沿南北方向 B．导体ab沿南北方向 C．导体ab沿东西方向 D．导体ab沿东西方向 【答案】B 【详解】A．根据左手定则，电流由南向北，磁感线朝下，受力向西，故A不符合题意； B．根据左手定则，电流由北向南，磁感线朝下，受力向东，故B符合题意； C．根据左手定则，电流由东向西，磁感线朝下，受力向南，故C不符合题意； D．根据左手定则，电流由东向西，磁感线朝上，受力向北，故D不符合题意。 故选B。 22．我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航母—福建舰于2022年6月17日下水。电磁弹射的原理如图所示，在两条水平导轨所在区域加上竖直方向的磁场，导轨一端接电源，在导轨上放上金属滑块，金属滑块上就会通过强大的电流。由于 ，滑块将加速向右运动，将飞机与滑块相连，飞机将在很短时间内达到很高的速度。由于机翼形状的特点及空气具有 的性质，飞机就会受到巨大的升力而飞离舰面。    【答案】 通电导体在磁场中受力运动 流体流速大的位置压强小 【详解】[1]电磁弹射装置的金属滑块与飞机前轮连接，并处于强磁场中。当金属滑块通以强大电流时，金属滑块就会受到强大的推力而带动飞机向前弹射飞出。由此可知电磁弹射装置的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。 [2]流体压强与流速的关系：流体流速大的位置压强小，飞机飞行时能获得向上的压强差，是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速，上方压强小于下方，从而产生向上的升力。 23．如图甲所示是通电螺线管周围的磁场的分布情况，图乙是一匝平放在纸面上的线圈，请判断这一匝线圈内部的磁感线的方向是 。假如把这匝线圈拉直，如图丙所示，请猜想丙图直导线周围的磁感线应该是 ；当两根电流方向相同的导线平行放置时，两根导线之间是相互 （选填“吸引”或“排斥”）的。 【答案】 垂直纸面向里 以导线为圆心的同心圆 吸引 【详解】[1]根据安培定则可以判断单线圈纸内是N极，纸外是S极，通电的单线圈内部磁感线垂直纸面向里。 [2]用右手握住直导线，让大拇指指向电流的方向，则弯曲的四指指向磁感线的方向。直导线周围的磁感线应该是以导线为圆心的同心圆。 [3]当电流通过导线时，会产生电磁场，而导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关。当两根电流方向相同的导线平行放置时，根据左手定则两根导线之间是相互吸引的。 四．通电线圈在磁场中受力情况分析（共4小题） 24．将一段裸铜导线弯成如图乙所示形状的线框，将它置于一节5号干电池上（线框上端的弯折处A与正极接触良好），一块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极，使铜导线框下面的两端P、Q与磁铁表面保持良好接触，放手后线框就会开始转动，成为一个“简易电动机”，如图丙所示。（电流受力与磁场和电流方向的关系如图甲）关于该“简易电动机”，下列说法中正确的是（　　） A．线框会转动是由于受到电场力的作用 B．电路中的热功率等于线框旋转的机械功率 C．如果磁铁吸附在电池负极的是S极，那么从上向下看，线框做逆时针转动 D．如果线框下面只有一端导线与磁铁良好接触，则线框将上下振动 【答案】C 【详解】A．通电导体在磁场中会受到力的作用，所以线框会转动是由于受到磁场力的作用，故A错误； B．本题模型为简易电动机，电动机将电能主要转化为机械能，极少部分转化为内能，所以电路中的热功率小于线框旋转的机械功率，故B错误； C．如果磁铁吸附在电池负极的是S极，磁场方向是向上的，根据左手定则，左侧线框因电流流向负极而受力方向向外，右侧线框因电流流向负极而受力方向向内，从上向下看，线框将做逆时针转动，故C正确； D．如果线框下面只有一端导线与磁铁良好接触，则只有半个线圈受力转动且受力方向不变，线圈转动方向也不变，所以线框不会上下振动，故D错误。 故选C。 25．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F1）。判断在图中标注力F2、F3、F4的方向。哪个标注是正确的（　　） A．只有F2正确 B．只有F3正确 C．F2、F3都不正确 D．F2、F4正确 【答案】B 【详解】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F2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F3的方向与F1的方向相同，为水平向右，而F2的方向与F4的方向相同，为水平向左，故B正确，ACD错误。 故选B。 26．小明把两块圆形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，制成一个“滚轮”，放在水平桌面的锡箔纸上，松手后“滚轮”就会滚动，如图所示。“滚轮”能滚动的原因是 。 【答案】通电导体在磁场中受到力的作用 【详解】锡箔纸是导体，当把两块圆形磁体分别吸在干电池的正、负极上，再放在水平桌面的锡箔纸上时，干电池提供电压，使得锡箔纸中有电流通过，此时锡箔纸就成为了通电导体。而两块圆形磁体产生了磁场，根据磁场对电流的作用原理，通电导体在磁场中会受到力的作用。松手后，“滚轮”就会与锡箔纸之间产生相对运动，所以“滚轮”能滚动的原因是通电导体在磁场中受力而运动。 27．实验如图所示，闭合开关，导体向右运动，说明通电导体在 中受到力的作用；使导体向左运动的方法 。（写一种即可） 【答案】 磁场 改变电流的方向 【详解】[1]闭合开关，根据电流的磁效应可知，通电导体ab周围存在磁场，导体相当于一个磁铁，在磁场中会受到力的作用，故说明通电导体在磁场中受到力的作用。 [2]导体运动的方向与电流的方向和磁场的方向有关，故只需要改变其中一个物理量就可以实现导体运动的方向发生改变，故可以改变电流的方向。 五．电动机的工作原理（共11小题） 28．如图所示的四种设备中，与电动机工作原理相同的是（　　） A．电钻 B．电热水壶 C．电灯 D．电磁起重机 【答案】A 【详解】电动机工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能； A．电钻工作时，消耗电能，将电能转化为机械能，实质是一个电动机，工作原理是通电导体在磁场中受力运动，故A符合题意； B．电热水壶工作时，消耗电能，将电能转化为内能，利用的是电流的热效应工作，故B不符合题意； C．电灯工作时，消耗电能，将电能转化为光能和内能，故C不符合题意； D．电磁起重机工作时，利用的是电流的磁效应，故D不符合题意。 故选A。 29．如图为直流电动机的基本构造示意图。以下相关的分析中正确的是（　　） A．电动机是利用电磁感应的原理工作的 B．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能 C．使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的 D．仅改变磁感线的方向不能改变线圈转动的方向 【答案】C 【详解】A．电动机是是根据通电流的导体在磁场中会受力的原理来工作的，故A错误； B．电动机工作过程中，消耗的电能主要转化为机械能，小部分转化为内能，故B错误； C．使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的，换向器在电动机中起着关键作用，它的主要功能是改变电流方向，从而确保电动机可以连续旋转而不需要经常地停止和启动，故C正确； D．线圈转动的方向与电流方向、磁场方向有关，仅改变磁感线的方向能改变线圈转动的方向，故D错误。 故选C。 30．如图1是电动机的模型，磁场由两个电磁铁提供，abcd是线圈，闭合开关后，线圈ab边受力方向竖直向下，作逆时针旋转。将电源正负极对调后如图2（均不考虑导线MN段对线圈的影响），则下列说法正确的是（　　） A．图1中P为磁体S极 B．图2中cd边受力方向竖直向下 C．图2中的线圈将逆时针连续转动 D．图2中的线圈中能量转化为：机械能转化为电能 【答案】C 【详解】A．根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。在图1中，电流从左边螺线管的左端内侧流入，根据安培定则可知，P为磁体N极，故A错误； B．通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关。将电源正负极对调后，电流方向发生改变，同时磁场方向也改变，那么导体的受力方向不会改变。图1中ab边受力方向竖直向下，在图2中，ab边电流方向与图1中相反，所以ab边受力方向竖直向下，而cd边与ab边在同一线圈中，所以cd边受力方向竖直向上，故B错误； C．由B选项分析可知，图2中线圈的受力方向没有发生改变，所以线圈还将逆时针连续转动，故C正确； D．图2中的装置依然是电动机模型，电动机工作时是将电能转化为机械能，故D错误。 故选C。 31．如图所示实验装置的原理与电动机的工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．电动机是根据通电导线在磁场中受力原理制成的。图为动圈式话筒，利用电磁感应原理工作的，故A不符合题意； B．图为探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，说明线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强，故B不符合题意； C．图为探究电磁感应实验装置，说明闭合电路部分导体切割磁感线时会产生感应电流，故C不符合题意； D．闭合开关，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理图，故D符合题意。 故选D。 32．对于安全用电以及电磁现象，其中错误的是（   ） A．甲图说明了发电机的原理 B．乙图不符合安全用电原则 C．丙电路的连接符合安全用电原则 D．丁图中磁感线的画法是正确的 【答案】A 【详解】A．图中有电源，闭合开关，磁场对通电导体有力的作用，是电动机的原理，故A错误，符合题意； B．图中人同时接触火线和零线，有电流通过人体，引起触电，不符合安全用电，故B正确，不符合题意； C．家庭电路中开关接在火线一侧，三孔插座左零右火上接地，符合安全用电原则，故C正确，不符合题意； D．磁体外围磁感线的方向是从N极出发进入S极，故D正确，不符合题意。 故选A。 33．请结合图甲、乙回答下列有关电动机工作过程的问题。 (1)电动机的工作原理是磁场对 有力的作用。图甲中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是 。 (2)图乙中线圈所在的位置 （选填“是”或“不是”）平衡位置，图中A、B组成的装置叫 ，它的作用是在线圈 （选填“刚转到”“即将转到”或“刚转过”）平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。电动机工作时是把电能转化为 。 【答案】(1) 通电线圈 电流方向不同 (2) 是 换向器 刚转过 机械能 【解析】【小题1】[1][2]电动机的工作原理是磁场对通电导体（或流）有力的作用。图甲中，线圈左右两边框 ab、cd 的受力方向相反，原因是两边电流方向相反。 【小题2】[1][2][3][4]图乙中，线圈平面与磁感线垂直，这个位置叫做平衡位置（因为此时两边受力大小相等、方向相反且在同一直线上，合力为零）。图中 A、B 组成的部件叫做换向器。它的作用是在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。电动机工作时把电能转化为机械能。 34．让线圈在磁场中转起来 (1)电动机的基本构造 电动机由两部分组成：能够转动的线圈，叫作 ；固定不动的磁体，叫作 。如图所示，A、B是电刷，其作用是与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。E、F是 （两个半圆铜环），其作用是及时改变线圈中的电流方向，使线圈一直转动下去。 (2)电动机的工作原理：通电线圈在 中受力转动。 (3)能量转化： 转化为 。 【答案】(1) 转子 定子 换向器 (2)磁场 (3) 电能 机械能 【详解】（1）[1][2]电动机由定子和转子组成，能够转动的线圈，叫作转子；固定不动的磁体，叫作定子。 [3]E、F是换向器，直流电动机的换向器是由两个彼此绝缘的铜半环组成的，其作用是当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动。 （2）电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，发电机的原理是电磁感应。 （3）[1][2]电动机将电能转化为机械能，发电机将机械能转化为电能。 35．如图，闭合S后，导轨上的金属棒向右运动起来，此过程中 能转化成机械能，据此可制成 （选填“电动机”或“发电机”）。若仅将磁体的两极上下调换，闭合S后，导轨上的金属棒向 运动。 【答案】 电 电动机 左 【详解】[1]闭合开关S后，导轨上的金属棒向右运动起来，此过程中，消耗了电能，获得了机械能，使金属棒在磁场力的作用下运动，电能转化成机械能。 [2]电动机就是根据通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的，所以据此可制成电动机。 [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，若仅将磁体的两极上下调换，即改变了磁场方向，而电流方向不变，则金属棒的受力方向会改变，所以闭合S后，导轨上的金属棒向左运动。 36．如题图所示装置，闭合开关，线圈开始转动，磁场对线圈 （选填“有”“无”）作用力，其工作原理与 （选填“发电机”“电动机”）相同。仅调换电源的正负极，线圈转动方向与原转动方向 。 【答案】 有 电动机 相反 【详解】[1]如题图所示装置，闭合开关，线圈开始转动，说明线圈受力的作用即磁场对线圈有作用力。 [2]电动机的原理是通电导体在磁场中受力的作用，发电机原理是电磁感应，因此其工作原理与电动机相同。 [3]仅调换电源的正负极，电流方向改变，线圈转动方向与原转动方向相反。 37．演示实验：磁场对通电线圈的作用 装置图 线圈受力 ab边受 的力，cd边受 的力，二力不在同一直线上 ab边受向上的力，cd边受向下的力，二力是平衡力，此时所处位置称为平衡位置 ab边受向上的力，cd边受向下的力，二力不在同一直线上 线圈转动 使线圈沿顺时针方向转动 靠 沿顺时针方向转动 使线圈沿 方向转动 结论 线圈不能连续转动下去 【答案】 向上 向下 惯性 逆时针 【详解】[1][2]根据磁场对通电导线的作用力方向与电流方向、磁场方向有关，结合装置图，ab边受向上的力，cd边受向下的力，这两个力不在同一直线上，会使线圈有转动的趋势。 [3]当线圈到达平衡位置（ab边受向上的力，cd边受向下的力，二力平衡的位置）时，线圈不能持续受到使它转动的力，但由于惯性，线圈会沿顺时针方向继续转动一段距离。 [4]当线圈转过平衡位置后，ab边受向上的力，cd边受向下的力，二力不在同一直线上，这两个力会使线圈沿逆时针方向转动，受力方向会阻碍其继续转动，要让线圈持续转动，需要换向器来改变线圈中的电流方向，从而改变受力方向。 38．【项目提出】小梦学习小组参加了制作电动机模型活动。 【项目实施】将一段漆包线绕成约为 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，并将该线圈放在支架上。线圈两端的引线通过两个支架分别与电池的两极相连，如图所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。 (1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是 （选填“A”或“B”）。 A．左端全部刮掉，右端全部刮掉 B．左端全部刮掉，右端只刮掉上半周 (2)如果整个制作过程及元件都正常，闭合开关后线圈不动，小梦应该做的尝试是 或 。 【项目拓展】 (3)在制作过程中，若要改变电动机的转动方向，可采取的做法是 。（答出一点即可） 【答案】(1)B (2)增大电源电压 换一块磁性更强的磁体 (3)将电源的正、负极对调/将磁体的N、S极对调 【详解】（1）在制作简易电动机模型时，将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用而转动，另一个半周利用惯性转动，若两端的漆皮都全部刮掉，线圈就不能持续转动。 故选B。 （2）[1][2]如果整个制作过程及元件都正常，闭合开关后线圈不动，可能是线圈受力太小，原因是电流太小或磁场太弱，所以可以增大电源电压来增大电流，或者换用磁性更强的磁体 。 （3）电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关，所以若要改变电动机的转动方向，可采取的做法是改变电流方向，比如对调电源正负极；或者改变磁场方向，比如对调磁体的磁极。 六．扬声器和耳机的构造及原理（共4小题） 39．如图是小明自制的电动机：金属支架m、n固定在木板上；粗漆包线绕成矩形线圈abcd，两端伸出作为引线并放在支架上；用另一段漆包线绕在铁芯上制作电磁铁，置于线圈之下。按图示接入电路。关于自制电动机下列说法正确的是（　　） A．矩形线圈与下方电磁铁串联 B．引线上的漆皮是绝缘体，必须全部刮掉 C．闭合开关，通电线圈上端磁极是N极 D．线圈通电会转动，与扬声器的工作原理相同 【答案】D 【详解】A．线圈abcd与电磁铁分别接在电源两极，有独立的电流路径，连接方式是并联，故A错误； B．将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用为转动，另一个半周没有电流通过，不受磁场力的作用，利用惯性转动，这样才能使线圈在磁场中持续转动下去，如果两端的漆皮都刮掉，线圈每转过半圈，受力方向发生变化，会来回摆动，故B错误； C．电流从电磁铁的下端流入，上端流出，由安培定则通电线圈下端磁极是N极，上端是S极，故C错误； D．线圈通电会转动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，扬声器是根据通电导体在磁场中受力的作用制成的，与扬声器的工作原理相同，故D正确。 故选D。 40．为解决广场舞噪声扰民的问题，民警在几个露天广场安装了几套声音分贝测试及提醒设备（如图），随时监测音量，达到峰值时设备会鸣叫示警，下列说法错误的是（　　） A．广场舞音乐一定是乐音 B．监测音量峰值应设定为50dB左右 C．分贝测试设备在传播过程中只能监测不能控制噪声 D．扬声器是音响的最主要部分，其工作原理是磁场对电流的作用 【答案】A 【详解】A．广场舞音乐如果影响到别人的正常工作、学习和生活，也会成为噪声，故A错误，符合题意； B．为了不扰民，监测音量峰值应设定为50dB左右，故B正确，不符合题意； C．分贝测试设备只是一个监测噪声强度的设备，在传播过程中只能监测不能控制噪声，故C正确，不符合题意； D．扬声器是音响的最主要部分，其工作原理是磁场对电流的作用，与电动机的原理相同，故D正确，不符合题意。 故选A。 41．如图所示，将扬声器的线圈一端连接电源负极，另一端与电源正极不断碰触，会听到扬声器发出“咔咔”的响声，这是因为变化的电流通过绕圈，使其在 中受到变化的力，从而带动锥形纸盆 而发声。 【答案】 磁场 振动 【详解】[1][2]通电导体在磁场中受到力的作用。如图，扬声器中有磁体和线圈，线圈处在磁体周围的磁场之中；将扬声器的线圈一端连接电源负极，另一端与电源正极不断碰触，线圈中会产生断断续续的变化的电流，变化的电流通过绕圈，使其在磁场中受到变化的力，从而带动锥形纸盆振动而发声。 42．为了解决夏天蚊虫叮咬的烦恼，小明在网上购买了一款多功能电子驱蚊器，如图所示它有四个大喇叭，通电时会模拟蚊虫天敌的音色，发出频率为，周期为 的声波，吓退蚊虫，人耳 （选填“能”或“不能”）听到这种声音；小明在说明书中看到驱蚊器内部有磁铁结构，猜想它通电发声的原理是 。    【答案】 不能 通电导体在磁场中受力运动 【详解】[1][2]电子驱蚊器发出的声波频率为，周期为 人只能听到频率的声，超过了人类的听觉频率范围，人耳不能听到这种声音。 [3]多功能电子驱蚊器内部有磁铁结构，而且需要接通电源，所以原理与扬声器相同，是通电导体在磁场中受力运动。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $