16.3 磁场对电流的作用 电动机 专项练习-2025-2026学年苏科版物理九年级下学期

16.3 磁场对电流的作用 电动机（专项练习） 一．探究磁场对电流的力的作用（共6小题） 二．影响磁场对通电导线作用力大小和方向的因素（共8小题） 三．通电线圈在磁场中受力情况分析（共4小题） 四．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） 五．生活中利用电磁铁工作的设备（共4小题） 六．直流电动机的转向与转速调节（共4小题） 七．直流电动机的基本构造及工作示意图（共5小题） 八．换向器的构造及作用（共5小题） 一．探究磁场对电流的力的作用（共6小题） 1．如图是我国自主设计建造的航空母舰——福建舰上的电磁弹射装置的示意图，电磁弹射装置的弹射车与战斗机前轮连接，并处于强磁场中。当弹射车内的导体通以强大电流时，战斗机就会受到强大的推力而向前弹射飞出。电磁弹射装置的工作原理是（    ） A．通电导体在磁场中受到力的作用 B．欧姆定律 C．焦耳定律 D．通电导体周围存在磁场 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．晓丽在打扫实验室卫生时偶然发现：将磁体靠近通电白炽灯的灯丝，灯丝在晃动。产生这一 现象的原因与 （选填“电动机”或“发电机”）的原理相同。 4．磁流体推进器（MHD）由磁体、电极和通道三部分构成，如图所示。磁流体推进器可为贯通海水的通道建一个强磁场，能对导电的海水产生电磁力的作用，使之在通道内运动，若海水涌向船尾，水便会推动船舶前进。磁流体推进器的核心组件由 、电极和通道构成；为减小空气和海水的影响，实验船上部主体可加工成 （选填“上凸下平”“上平下凸”或“上下对称”）的流线型；若上述实验船驶入大通河，利用河水 （选填“能”或“不能”）获得动力。 5．同学们在实验室进行电磁相互作用的实验探究。 （1）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 ab向右摆动，为使导体棒ab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。 6．小金做了一个如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，在此实验中： （1）利用装置乙，把导体cd换成线圈，就可以制成直流电动机，直流电动机的工作原理是 。在cd棒运动过程中，是将电能转化成 能。直流电动机工作时，能够使线圈持续不停地转动下去是靠 这一结构来实现的。 （2）某些公交车上安装的“车窗爆破器”的工作原理是：当爆破器中的线圈有电流通过时，爆破器中的“钨钢头”会产生一个瞬间的冲击力。如图装置中 （选填“甲”或“乙”）部分的工作原理与“车窗爆破器”的相似。 （3）若要改变电动机的转动方向，下列方法中可行的是 。 A．同时改变电流方向和磁场方向    B．只改变电流方向 C．只改变磁场方向         D．增强磁场 二．影响磁场对通电导线作用力大小和方向的因素（共8小题） 7．小周用如图所示的实验装置探究磁场对电流的作用。闭合开关S，原本静止的轻质硬直导体AB水平向右运动。要使导体AB水平向左运动，下列措施可行的是（　　）    A．将导体AB的两端对调 B．将磁体的N、S极对调 C．将变阻器的接线位置对调 D．将开关S的接线位置对调 8．直流电动机的示意图如图所示。电刷A、B与换向器E、F接触。在图示位置，闭合开关S，导线ab边受到磁场的作用力向上，则（ ） A．线圈在图示位置时，cd边受到磁场的作用力向上 B．线圈转过后，通过导线ab的电流方向不变 C．线圈转过后，ab边受到磁场的作用力向下 D．线圈转过后，cd边受到磁场的作用力向下 9．如图所示，闭合开关，铜棒向左运动，为使铜棒向右运动，下列操作不可行的是（　　）      A．只对调电源的正、负极 B．只对调磁体的N、S极 C．导线①接A、C接线柱，导线②接B、D接线柱 D．同时对调电源正、负极和磁体N、S极 10．学习了电磁学的知识后，善思好学的小明利用一节电池、一个硬铜导线框和纽扣强磁铁，组装成一个简易电动机。如图所示，同时放手后可观察到导线框abcd以干电池为轴转动起来。导线框转动起来的原理是 ，若要改变导线框转动的方向，可以改变线圈中电流方向或 。 11．如图为实验室常用的电流表内部结构示意图，将电流表正确接入电路，给电流表通电时线圈带动指针向右偏转，若将接在电流表“+”“-”接线柱上的导线对调，再给电流表通电，发现电流表指针反转，该现象可以说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关。 12．如图，移动变阻器R1的滑片向 移，导线AB受力摆动就增大，说明磁场对通电导体的作用力大小与 有关；移动变阻器R2的滑片向 移，导线AB受力摆动也增大。 13．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； 14．【探究名称】探究通电导体在磁场中受力的影响因素 【问题】小明发现金属棒在磁场中摆动的幅度不同，这体现了金属棒受力的大小不同，他设计了如图所示的装置进行探究，选用的实验器材有：铁架台，U形磁铁，电源，滑动变阻器，金属细线，长度和粗细均相同的铜棒和铝棒各一根，开关、导线若干。 【证据】 （1）实验中金属棒受力的大小可以通过观察细线与竖直方向的 来判断。 （2）将铜棒水平悬挂于磁场中的某位置，闭合开关并调节滑动变阻器滑片的位置，这是为了探究导体在磁场中受力大小与 的关系。 （3）小明保持滑动变阻器滑片位置不变，将铜棒换成铝棒进行实验，探究导体在磁场中受力大小与导体材料的关系，并得出结论。你认为他的结论 （选填“可信”或“不可信”），原因是 。 （4）若要探究导体在磁场中受力的大小与磁场强弱的关系，实验中还需要增加的器材是 。 【解释】…… 【交流】 （1）通电导体在磁场中受到力的作用，生活中利用该原理制成了 （选填“发电机”或“电动机”）。 （2）某同学连接电路时，不小心将与导体棒相连的两根导线接反了，闭合开关后发现导体棒反向摆动，由此可提出一个可供探究的问题是 。 三．通电线圈在磁场中受力情况分析（共4小题） 15．如图所示实验装置，当合上开关后，可以看到导线ab沿轨道向右运动。以下分析错误的是（　　） A．电能转化为ab的机械能 B．说明电流通过ab时在其周围产生了磁场 C．利用该实验原理发明了发电机 D．如果将ab固定住，给磁铁装上滚轮，或许会看到磁铁移动 16．图1中ab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abcd转至图2所示位置，则（　　） A．图1中流过ab边的电流方向是从b到a B．图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相同 C．图2中ab边受到磁场作用力的方向与F的相反 D．图2中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反 17．如图是电压表内部结构示意图，是由灵敏电流计与电阻组装而成的，表头内部有一个磁铁和一个导电线圈，通电后，指针在磁铁的作用下会旋转，其原理是 ，线圈通过导线与接线柱相连，该电压表有两个量程，若使用小量程，则应把导线接在图中 两个接线柱上（填字母）。 18．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） 四．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） 19．生活中有很多利用物理学原理制成的设备，下列说法中正确的是（　　） A．扬声器是利用电磁感应原理制成的 B．电熨斗是利用电流的热效应原理制成的 C．电动机是利用电流的磁效应工作的 D．柴油机和汽油机的差别只是使用的燃油种类不同 20．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 21．如图的线圈abcd位于磁场中，ab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。    22．如图所示，放在磁场中的导体棒ab通过水平光滑金属导轨与螺线管、开关和电源构成闭合回路，可自由转动的小磁针静止在图示位置。 （1）在图中标出闭合开关瞬间螺线管中电流方向、螺线管左端的极性和小磁针N极的偏转方向 ； （2）闭合开关后导体棒将沿 （选填“水平”或“竖直”）方向运动。 五．生活中利用电磁铁工作的设备（共4小题） 23．如图是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路，L为“220V 22W”照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻，R2为阻值会随着光照强度变化而变化的光敏电阻。下列说法中不正确的是（　　） A．受控电路中导线a端应连接照明电路的火线 B．提高控制电路电源电压，L白天也可能发光 C．当光照强度增大时，控制电路总功率将增大 D．为了让灯在天更暗时才发光，可换用阻值更小的R1 24．如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，则下列分析正确的是（　　） A．旋转钥匙相当于闭合开关 B．电磁铁是利用电流的热效应来工作的 C．电磁铁通电后电磁铁的上端为S极 D．电动机工作时将电能全部转化为机械能 25．小明去东台国贸商场时发现能自动变速的“聪明的电梯”（如图甲），小明根据网络搜索的如乙图所示的简易控制电路，R是一个压敏电阻，其电阻阻值随压力的增大而减小。分析：当有人走上电梯时，电磁铁的磁性变 （强/弱），电动机的转速变 （大/小），工作电路的总功率 （变大/变小/不变）。 26．如图是公共汽车上用电磁阀控制车门开或关的电路图。L1、L2是固定的电磁线圈，衔铁T1、T2通过横杆相连并可左右移动，带动传动装置使车门开启或关闭。S接通触点b时，线圈 （选填“L1”或“L2”）具有磁性，吸引衔铁使横杆向 （选填“左”或“右”）运动，带动传动装置关闭车门。在关闭车门过程中，能量转化情况是 。 六．直流电动机的转向与转速调节（共4小题） 27．要想使一台直流电动机转速增大一些，下列方法中不能达到目的的是（　　） A．增大线圈中的电流 B．在线圈中插入铁芯 C．将磁体的磁极对调 D．增强原来的磁场 28．如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动，现要加快线圈顺时针转动的速度，下列方法中可行的是（    ） A．减小电路中的电流 B．只改变电路中电流的方向 C．对调磁极位置同时改变电流方向 D．换用磁性更强的磁铁 29．如图是安装好的直流电动机模型接入电路的情况，电动机的工作原理是 ；闭合开关，假定电动机会按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动，请写出一种方法 。 30．如图所示为“装配直流电动机模型”实验的电路图。实验时，闭合开关S，线圈转动，再将滑动变阻器滑片P向右移动，电动机转速将变 ；若开关S闭合后线圈不转，则他应该检查：① ；② 。 七．直流电动机的基本构造及工作示意图（共5小题） 31．如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动，下列说法正确的是（　　） A．电动机在工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能 B．线圈由图示位置转动时，ab边受力方向不改变 C．换用磁性更强的磁铁，可加快线圈转动速度 D．对调磁极同时改变电流方向，可加快线圈转动速度 32．如图所示为直流电动机的工作原理图，下列说法正确的是（　　） A．通电后线圈转动的过程中ab和cd 受力方向相同 B．线圈从图中位置转过90°时，线圈受力平衡 C．通电后线圈转动的过程中，消耗的电能全部转化为机械能 D．通电后线圈转动的原理是电磁感应 33．如图甲乙所示，在线圈转动过程中，经过图甲位置时，线圈左右两边所受的两个力不平衡的原因是这两个力 ；经过图乙位置的线圈恰好处于平衡位置，此时线圈由于 不会静止；如图丙所示的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变 中的电流方向。 34．小明和小华分别用如图所示的装置研究简易电动机的工作情况，小明将线圈两端的漆全部刮掉，小华只将一端的漆全刮掉，另一端刮掉一半，闭合开关后（有电流通过灯丝，灯泡就发光），能够使线圈连续转动的是 （小明/小华）的做法，灯泡会时亮时灭的是 （小明/小华）的做法。 35．如图所示是小明制作的一台简易电动机。 （1）电动机的线圈绕制好后，小明将线圈左端引出线的绝缘漆刮掉一半，右端引出的绝缘漆全部刮掉，他这样做的目的是使线圈通电时能够 ； （2）开关闭合后，电动机不转，用手轻推一下线圈，线圈就转动起来，则开始时线圈不转的原因 。 八．换向器的构造及作用（共5小题） 36．实验器材是学习物理的重要工具，熟练使用器材可以更好的认识物理世界。以下说法错误的是（　　） A．利用重垂线可以检查墙壁是否竖直 B．利用验电器可以检测物体是否带电 C．利用测电笔可以辨别电池的正极和负极 D．利用换向器可以改变电动机线圈中电流方向 37．如图所示是一个小直流电动机模型。关于它的制作和工作原理，下列说法正确的是（　　） A．绕制线圈时，如果没有漆包线，可以用普通的铜导线代替 B．线圈两端（作为转轴）的漆皮应全部刮去，这样才可持续转动下去 C．线圈两端（作为转轴）的漆皮应一端全部刮去，另一端刮去半周，这样才可持续转动下去 D．此电动机模型是根据电磁感应原理制成的 38．小华用漆包线等器材自制一电动机模型，线圈两端的导体，一端的油漆全部刮掉，另一端刮半圈（如图所示），这样的制作相当于给电动机安装了 ，然后将电动机接在电压为3V的电源两端，通电时线圈中的电流为2A，闭合开关10s，根据以上数据，小华利用公式计算出这段时间电动机消耗的电能为60J，这个计算结果存在错误，原因是 （填物理量）的数值与实际情况不符。 39．如图所示的装置，线圈abcd转动过程中经过甲、乙位置。    （1）图甲中ab段导线的电流方向是 （选填“由a到b”或“由b到a”），图乙中ab段导线的电流方向是 （选填“由a到b”或“由b到a”）； （2）图甲中ab段导线所受磁场力F的方向竖直向上，请标出图乙中ab段导线所受磁场力的方向 ； （3）本装置是采用 的办法使线圈连续转动下去。 40．在研究“磁场对通电导体的作用”实验中： （1）利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在a、b之间接入 （选填“灵敏电流计”或“电源”）； （2）在乙图中，通电后cd段导线受磁场力F1的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力F2的方向是竖直向 （选填“上”或“下”）； （3）要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装换向器，自动改变线圈中的 方向。图乙中的设备将电能转化为 。 答案与解析 一．探究磁场对电流的力的作用（共6小题） 1．如图是我国自主设计建造的航空母舰——福建舰上的电磁弹射装置的示意图，电磁弹射装置的弹射车与战斗机前轮连接，并处于强磁场中。当弹射车内的导体通以强大电流时，战斗机就会受到强大的推力而向前弹射飞出。电磁弹射装置的工作原理是（    ） A．通电导体在磁场中受到力的作用 B．欧姆定律 C．焦耳定律 D．通电导体周围存在磁场 【答案】A 【详解】电磁弹射装置的弹射车与战斗机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通过强大的电流时，战斗机就受到强大的推力而向前弹射飞出，由此可知，其工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 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．晓丽在打扫实验室卫生时偶然发现：将磁体靠近通电白炽灯的灯丝，灯丝在晃动。产生这一 现象的原因与 （选填“电动机”或“发电机”）的原理相同。 【答案】电动机 【详解】电动机的原理是通电导体在磁场中会受力的作用。且导体的受力方向与磁场方向和电流的方向有关，所以将磁体靠近通电白炽灯的灯丝，因灯泡中有电流通过，并且是交流电，所以灯丝会受到磁场力的作用，并且受力的方向在时刻改变，所以灯丝会发生晃动。 4．磁流体推进器（MHD）由磁体、电极和通道三部分构成，如图所示。磁流体推进器可为贯通海水的通道建一个强磁场，能对导电的海水产生电磁力的作用，使之在通道内运动，若海水涌向船尾，水便会推动船舶前进。磁流体推进器的核心组件由 、电极和通道构成；为减小空气和海水的影响，实验船上部主体可加工成 （选填“上凸下平”“上平下凸”或“上下对称”）的流线型；若上述实验船驶入大通河，利用河水 （选填“能”或“不能”）获得动力。 【答案】 磁体 上下对称 能 【详解】[1]由题意可知，磁流体推进器的推进原理是利用了“磁场对通电直导体的作用”，则其核心组件要包含一个磁体用来产生磁场，所以磁流体推进器的核心组件由磁体、电极和通道三部分构成。 [2]对于实验船的上部主体，其上表面在空气中，下表面在水中，为减小空气和海水的阻力，上部主体的上下表面都要做成流线型，即加工成上下对称的流线型表面。 [3]行驶在河水中时，由于河水是导体，所以只要用同样的方法使河水带电，利用带电河水在磁场的作用下能获得动力，使船前进。 5．同学们在实验室进行电磁相互作用的实验探究。 （1）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 ab向右摆动，为使导体棒ab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）[1][2]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向左摆动，可通过改变蹄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。 6．小金做了一个如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，在此实验中： （1）利用装置乙，把导体cd换成线圈，就可以制成直流电动机，直流电动机的工作原理是 。在cd棒运动过程中，是将电能转化成 能。直流电动机工作时，能够使线圈持续不停地转动下去是靠 这一结构来实现的。 （2）某些公交车上安装的“车窗爆破器”的工作原理是：当爆破器中的线圈有电流通过时，爆破器中的“钨钢头”会产生一个瞬间的冲击力。如图装置中 （选填“甲”或“乙”）部分的工作原理与“车窗爆破器”的相似。 （3）若要改变电动机的转动方向，下列方法中可行的是 。 A．同时改变电流方向和磁场方向    B．只改变电流方向 C．只改变磁场方向        D．增强磁场 【答案】 通电线圈在磁场中受力转动 机械 换向器 乙 BC 【详解】（1）[1][2]直流电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，是将电能转化成机械能。 [3]在电动机工作过程中，为了使线圈在磁场中能够连续转动，必须使用由二个彼此绝缘的金属半圆环与电刷连接。这二个彼此绝缘的金属半圆环叫做换向器，它的作用是当线圈由于惯性转过平衡位置时能及时改变电流的方向，使得线圈持续转动。 （2）[4]公交车上安装的“车窗爆破器”的工作原理是：当爆破器中的线圈有电流通过时，爆破器中的“钨钢头”会产生一个瞬间的冲击力是将电能转化为机械能，是利用通电导体在磁场中受到力的作用，故图乙部分与这一过程是相似的。 （3）[5]A．同时改变电流方向和磁场方向，电动机的转动方向不变，故A不符合题意； BC．只改变电流方向或只改变磁场方向，电动机的转动方向改变，故BC符合题意； D．电动机的转动方向与磁场的强弱无关，故D不符合题意。 故选BC。 二．影响磁场对通电导线作用力大小和方向的因素（共8小题） 7．小周用如图所示的实验装置探究磁场对电流的作用。闭合开关S，原本静止的轻质硬直导体AB水平向右运动。要使导体AB水平向左运动，下列措施可行的是（　　）    A．将导体AB的两端对调 B．将磁体的N、S极对调 C．将变阻器的接线位置对调 D．将开关S的接线位置对调 【答案】B 【详解】A．将A、B两端对调，只是改变了导体的方向，电流方向不变，不会改变运动方向，故A不符合题意； B．将蹄形磁体的N、S极对调，只改变一个影响因素（磁场方向），受力运动方向改变，故B符合题意； C．将变阻器的接线位置对调，改变了电路中的电流，导线的运动速度变化，不会改变运动方向，故C不符合题意； D，将开关S的接线位置对调，不会有任何改变，故D不符合题意。 故选B。 8．直流电动机的示意图如图所示。电刷A、B与换向器E、F接触。在图示位置，闭合开关S，导线ab边受到磁场的作用力向上，则（ ） A．线圈在图示位置时，cd边受到磁场的作用力向上 B．线圈转过后，通过导线ab的电流方向不变 C．线圈转过后，ab边受到磁场的作用力向下 D．线圈转过后，cd边受到磁场的作用力向下 【答案】C 【详解】A．线圈在图示位置时，cd边受到磁场的作用力向下，因为与ab中的电流方向相反，故A错误； B．线圈转过后，通过导线ab的电流方向与之前的相反，故B错误； C．线圈转过后，ab边受到磁场的作用力向下，因为此时的电流方向改变了，故C正确； D．线圈转过后，cd边受到磁场的作用力向上，因为此时的电流方向改变了，故D错误。 故选C。 9．如图所示，闭合开关，铜棒向左运动，为使铜棒向右运动，下列操作不可行的是（　　）      A．只对调电源的正、负极 B．只对调磁体的N、S极 C．导线①接A、C接线柱，导线②接B、D接线柱 D．同时对调电源正、负极和磁体N、S极 【答案】D 【详解】A．只对调电源的正、负极，电路中电流方向改变，则通电导体的受力方向改变，铜棒向右运动，故A不符合题意； B．将磁体的N、S极对调，磁场方向改变，则通电导体的受力方向改变，铜棒向右运动，故B不符合题意； C．导线①接A、C接线柱，导线②接B、D接线柱，改变了电路中电流的方向，则通电导体的受力方向改变，铜棒向右运动，故C不符合题意； D．将电源正、负极对调，同时将磁体N、S极对调，影响磁场力方向的两个因素同时改变，则通电导体的受力方向不变，铜棒仍然向左运动，故D符合题意。 故选D。 10．学习了电磁学的知识后，善思好学的小明利用一节电池、一个硬铜导线框和纽扣强磁铁，组装成一个简易电动机。如图所示，同时放手后可观察到导线框abcd以干电池为轴转动起来。导线框转动起来的原理是 ，若要改变导线框转动的方向，可以改变线圈中电流方向或 。 【答案】 通电线圈在磁场中受力转动 对调磁体的N、S极 【详解】[1]力可以改变物体的运动方向，导线框转动起来是因为通电线圈在磁场中受力转动。 [2]通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向有关。若要改变导线框转动的方向，可以改变线圈中电流方向或对调磁体的N、S极，改变磁场方向。 11．如图为实验室常用的电流表内部结构示意图，将电流表正确接入电路，给电流表通电时线圈带动指针向右偏转，若将接在电流表“+”“-”接线柱上的导线对调，再给电流表通电，发现电流表指针反转，该现象可以说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关。 【答案】电流方向 【详解】由图可知，电流表的内部主要结构由磁体、线圈组成，当电流表有电流通过时，线圈成为通电导体在磁场中受力而运动，即电流表的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。若电流从正接线柱流入，指针会正方向偏转，若电流从负接线柱流入，指针会反方向偏转（损坏电流表），可知通电导体受力的方向跟电流方向有关。 12．如图，移动变阻器R1的滑片向 移，导线AB受力摆动就增大，说明磁场对通电导体的作用力大小与 有关；移动变阻器R2的滑片向 移，导线AB受力摆动也增大。 【答案】 右 磁场的强弱 左 【详解】[1][2][3]如图可知，左侧构成了电磁铁，滑动变阻器可以改变电路电流，从而改变其磁场的强弱，右侧是通电导线在磁场中受力，其受力的大小与磁场的强弱和电流的大小有关；滑动变阻器R1的滑片向右移动，电路中电流增大，电磁铁磁性增强，导线ab受力摆动就增大，说明磁场对通电导体的作用力与磁场的强弱有关；滑动变阻器R2的滑片向左移动，导线中电流增大，导线ab受力摆动也增大。 13．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）[1]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）①[3]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。 14．【探究名称】探究通电导体在磁场中受力的影响因素 【问题】小明发现金属棒在磁场中摆动的幅度不同，这体现了金属棒受力的大小不同，他设计了如图所示的装置进行探究，选用的实验器材有：铁架台，U形磁铁，电源，滑动变阻器，金属细线，长度和粗细均相同的铜棒和铝棒各一根，开关、导线若干。 【证据】 （1）实验中金属棒受力的大小可以通过观察细线与竖直方向的 来判断。 （2）将铜棒水平悬挂于磁场中的某位置，闭合开关并调节滑动变阻器滑片的位置，这是为了探究导体在磁场中受力大小与 的关系。 （3）小明保持滑动变阻器滑片位置不变，将铜棒换成铝棒进行实验，探究导体在磁场中受力大小与导体材料的关系，并得出结论。你认为他的结论 （选填“可信”或“不可信”），原因是 。 （4）若要探究导体在磁场中受力的大小与磁场强弱的关系，实验中还需要增加的器材是 。 【解释】…… 【交流】 （1）通电导体在磁场中受到力的作用，生活中利用该原理制成了 （选填“发电机”或“电动机”）。 （2）某同学连接电路时，不小心将与导体棒相连的两根导线接反了，闭合开关后发现导体棒反向摆动，由此可提出一个可供探究的问题是 。 【答案】 夹角 电流大小 不可信 见详解 磁性更强的磁铁 电动机 见详解 【详解】（1）[1]实验中金属棒受力的大小可以通过观察金属细线与竖直方向的夹角来判断。 （2）[2]将铜棒水平悬挂于磁场中的某位置，闭合开关并调节滑动变阻器滑片的位置，金属细线偏转的角度发生变化，可得出结论：当磁场的强弱与材料相同时，电流不同，通电导体受到的力不同，这是为了探究导体在磁场中受力大小与电流大小的关系。 （3）[3][4]小明保持滑动变阻器滑片位置不变，将铜棒换成铝棒进行实验，探究导体在磁场中受力大小与导体材料的关系，并得出结论。 这个结论不可行，因为长度、粗细相同的铜棒和铝棒的电阻不同。 （4）[5]实验中采用的是控制变量法；探究受力大小与磁场强弱时，需要改变磁场的强弱，故需要磁性更强的磁铁。 （1）[6]闭合开关，电路中有电流，通电直导线在磁场中受力而运动，电动机就是利用该原理制成的。 （2）[7]不小心将与导体棒相连的两根导线接反了，闭合开关后发现导体棒反向摆动，运动方向发生了变化，说明受力方向与电流的方向有关，所以探究的是通电导体在磁场中受力方向与电流方向是否有关。 三．通电线圈在磁场中受力情况分析（共4小题） 15．如图所示实验装置，当合上开关后，可以看到导线ab沿轨道向右运动。以下分析错误的是（　　） A．电能转化为ab的机械能 B．说明电流通过ab时在其周围产生了磁场 C．利用该实验原理发明了发电机 D．如果将ab固定住，给磁铁装上滚轮，或许会看到磁铁移动 【答案】C 【详解】AD．如图所示实验装置，当合上开关后，电路是通路，根据磁场对电流的作用，可以看到原来静止的导线ab沿轨道向右运动，将电能转化为机械能；磁场对电流有力的作用，由于力的作用是相互的，电流对磁场也有力的作用，在力的作用下如果将ab固定住，给磁铁装上滚轮，或许会看到磁铁移动，综上分析知，故AD正确，不符合题意； B．磁场最基本的性质对放入其中的磁体有力的作用。如图所示实验装置，当合上开关后，可以看到导线ab沿轨道向右运动，说明磁场对导线ab沿有力的作用轨道向右运动，电流通过ab时在其周围产生了磁场，故B正确，不符合题意； C．利用该实验原理发明了电动机，故C错误，符合题意。 故选C。 16．图1中ab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abcd转至图2所示位置，则（　　） A．图1中流过ab边的电流方向是从b到a B．图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相同 C．图2中ab边受到磁场作用力的方向与F的相反 D．图2中cd边受到磁场作用力的方向与F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ab边的电流方向是从a到b，故A不符合题意； B．图1中cd边与ab边的电流方向不同，所以受到磁场作用力的方向与F的相反，故B不符合题意； C．电源的正负极对调后，图2中ab边与图1中ab边的电流方向相同，所以受到磁场作用力的方向与F的相相同，故C不符合题意； D．电源的正负极对调后，图2中cd边与图1中ab边的电流方向相反，所以受到磁场作用力的方向与F的相反，故D符合题意。 故选D。 17．如图是电压表内部结构示意图，是由灵敏电流计与电阻组装而成的，表头内部有一个磁铁和一个导电线圈，通电后，指针在磁铁的作用下会旋转，其原理是 ，线圈通过导线与接线柱相连，该电压表有两个量程，若使用小量程，则应把导线接在图中 两个接线柱上（填字母）。 【答案】 通电导体在磁场中会受力的作用 A、B 【详解】[1]当线圈中有电流通过时，指针因受磁场的力的作用而发生偏转，所以其原理是：通电导体在磁场中会受力的作用。 [2]电压表有两个量程，指针指在电压表同一位置时，所以测得电压不同，但指针偏转角度相同，即该线圈受到磁场力的作用相等，而磁场没有发生改变，说明通过的电流相同，由知，所测电压小时，电路电阻较小，所测电压大时，电路电阻较大，由图可知，若使用小量程，应把导线接在图中A、B两个接线柱上。 18．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。 四．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） 19．生活中有很多利用物理学原理制成的设备，下列说法中正确的是（　　） A．扬声器是利用电磁感应原理制成的 B．电熨斗是利用电流的热效应原理制成的 C．电动机是利用电流的磁效应工作的 D．柴油机和汽油机的差别只是使用的燃油种类不同 【答案】B 【详解】A．扬声器的原理与电动机相同，是利用磁场对电流的作用工作的，故A错误； B．电熨斗是利用导体中通过电流时产生热量的原理制成的，故B正确； C．电动机是利用通电线圈在磁场中受力从而产生转动的原理工作的，故C错误； D．柴油机和汽油机的差别是使用的燃油种类不同、构造略有不同 、吸入的气体也不同，故D错误。 故选B。 20．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。 21．如图的线圈abcd位于磁场中，ab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。    【答案】 不同 ab和cd中电流的方向不同 不在 【详解】[1][2]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ab段的电流方向与cd段的电流方向恰好相反，所以它们的受力方向也不同。 [3]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。 22．如图所示，放在磁场中的导体棒ab通过水平光滑金属导轨与螺线管、开关和电源构成闭合回路，可自由转动的小磁针静止在图示位置。 （1）在图中标出闭合开关瞬间螺线管中电流方向、螺线管左端的极性和小磁针N极的偏转方向 ； （2）闭合开关后导体棒将沿 （选填“水平”或“竖直”）方向运动。 【答案】 水平 【详解】(1)[1]由图可知，电流从螺线管的右侧流入，左侧流出，根据安培定则可知，螺线管的左端为S极，右端为N极；异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，则小磁针顺时针偏转；如图所示： (2)[2]闭合开关后，导体棒中有电流通过，在磁场中将沿水平方向运动。 五．生活中利用电磁铁工作的设备（共4小题） 23．如图是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路，L为“220V 22W”照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻，R2为阻值会随着光照强度变化而变化的光敏电阻。下列说法中不正确的是（　　） A．受控电路中导线a端应连接照明电路的火线 B．提高控制电路电源电压，L白天也可能发光 C．当光照强度增大时，控制电路总功率将增大 D．为了让灯在天更暗时才发光，可换用阻值更小的R1 【答案】B 【详解】A．开关控制灯泡时，开关接在火线上，所以，受控电路中导线a端应连接照明电路的火线，故A正确，不符合题意； B．如果提高控制电路的电压，由欧姆定律知道，控制电路中的电流增大，在白天时，控制电路的电流很大，衔铁会被吸下，照明灯L不发光，且到晚上时，由于控制电路的电压高、电流大，也可能导致衔铁被吸下，照明灯L也可能不发光，故B错误，符合题意； C．当光照强度增大时，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，根据串联电路的电阻关系知道，控制电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，由P＝UI知道，控制电路的功率变大，故C正确，不符合题意； D．根据题意知道，照明灯在天暗时发光，说明此时照明电路闭合，即衔铁上动触点与静触点接触，由图知道，此时衔铁应被释放，则电磁铁的磁性减弱，说明控制电路中的电流变小，由知道，控制电路中的电阻变大，即此时光敏电阻的阻值变大，反之，天亮时光敏电阻的阻值变小，所以，该光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小；电磁铁的吸合电流不变，控制电路电源电压不变，由欧姆定律知道，衔铁被吸下时电路的总电阻不变，要在环境光线更弱时才启动节能灯照明，此时光敏电阻的阻值较大，则应换用阻值较小的R1，故D正确，不符合题意。 故选B。 24．如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，则下列分析正确的是（　　） A．旋转钥匙相当于闭合开关 B．电磁铁是利用电流的热效应来工作的 C．电磁铁通电后电磁铁的上端为S极 D．电动机工作时将电能全部转化为机械能 【答案】A 【详解】A．插入钥匙并旋转才能启动汽车，所以旋转钥匙相当是闭合开关，接通电路，故A正确； B．电磁铁是在电流通过线圈时，线圈产生磁性，所以电磁铁利用电流的磁效应工作的，故B错误； C．图示中的电磁铁，电流从其上端流入，下端流出，据安培定则知，电磁铁的下端为S极，故C错误； D．电动机工作时，大部分电能转化为机械能，小部分电能转化为内能，故D错误。 故选A。 25．小明去东台国贸商场时发现能自动变速的“聪明的电梯”（如图甲），小明根据网络搜索的如乙图所示的简易控制电路，R是一个压敏电阻，其电阻阻值随压力的增大而减小。分析：当有人走上电梯时，电磁铁的磁性变 （强/弱），电动机的转速变 （大/小），工作电路的总功率 （变大/变小/不变）。 【答案】 强 大 变大 【详解】[1][2][3]当电梯上无人时，R的阻值较大，电磁铁的磁性较弱，衔铁被弹簧拉起，动触头和上面的静触头接通，R1和电动机串联在电路中，电动机两端电压小于电源电压。当人走上电梯后，R的压力增大，电阻减小，控制电路的电压不变，电流增大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁使动触头和下面的静触头接通，R1断路，工作电路中只有电动机工作，电动机两端电压等于电源电压，电动机两端的电压增大，所以转速增大。根据可知工作电路的电压不变，电流增大，则工作电路的总功率变大。 26．如图是公共汽车上用电磁阀控制车门开或关的电路图。L1、L2是固定的电磁线圈，衔铁T1、T2通过横杆相连并可左右移动，带动传动装置使车门开启或关闭。S接通触点b时，线圈 （选填“L1”或“L2”）具有磁性，吸引衔铁使横杆向 （选填“左”或“右”）运动，带动传动装置关闭车门。在关闭车门过程中，能量转化情况是 。 【答案】 L2 右 电能转化为机械能 【详解】[1][2]如图所示，S接通触点b时，电磁线圈L2接入电路，线圈L2产生磁性，由于L2是固定的，吸引衔铁使横杆向右运动。 [3]在关闭车门过程中，消耗电能，使车门关闭，能量转化情况是电能转化为机械能。 六．直流电动机的转向与转速调节（共4小题） 27．要想使一台直流电动机转速增大一些，下列方法中不能达到目的的是（　　） A．增大线圈中的电流 B．在线圈中插入铁芯 C．将磁体的磁极对调 D．增强原来的磁场 【答案】C 【详解】直流电动机的转速与线圈中的电流大小有关，增大线圈中的电流可以提高其转速；还与磁场强弱有关，增强磁场也可以提高其转速；在线圈中插入铁芯也可使磁场增强，提高其转速；但对调磁极，只能改变电动机的转动方向，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 28．如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动，现要加快线圈顺时针转动的速度，下列方法中可行的是（    ） A．减小电路中的电流 B．只改变电路中电流的方向 C．对调磁极位置同时改变电流方向 D．换用磁性更强的磁铁 【答案】D 【详解】A．减小电路中的电流，会使线圈的转速变慢，故A不符合题意； B．只改变电路中电流的方向，线圈会逆时针转动，转速不变，故B不符合题意； C．对调磁极位置同时改变电流方向，线圈转动方向和转速均不变，故C不符合题意； D．换用磁性更强的磁铁，磁场变强，线圈的转速加快，故D符合题意。 故选D。 29．如图是安装好的直流电动机模型接入电路的情况，电动机的工作原理是 ；闭合开关，假定电动机会按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动，请写出一种方法 。 【答案】 通电线圈在磁场中受力转动 对调电源的正负极或对调磁极 【详解】[1]磁场对电流有力的作用，电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。 [2]线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关，假定电动机会按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动可以改变电流的方向即对调电源的正负极或改变磁场方向，即对调磁极。 30．如图所示为“装配直流电动机模型”实验的电路图。实验时，闭合开关S，线圈转动，再将滑动变阻器滑片P向右移动，电动机转速将变 ；若开关S闭合后线圈不转，则他应该检查：① ；② 。 【答案】 小 滑动变阻器滑片的位置，是否是连入电阻太大、电路中电流太小 电动机线圈是否在平衡位置 【详解】[1]实验时，闭合开关S，线圈转动，再将滑动变阻器滑片P向右移动，电路中电流变小，磁场强弱不变，在磁场强弱相同时，电流越小，线圈受到的磁力减弱，电动机转速减小。 [2][3]电动机不转可能有以下几个方面的原因：①滑动变阻器滑片的位置，是否是连入电阻太大、电路中电流太小；②电动机线圈在平衡位置；③接触不良。 七．直流电动机的基本构造及工作示意图（共5小题） 31．如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动，下列说法正确的是（　　） A．电动机在工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能 B．线圈由图示位置转动时，ab边受力方向不改变 C．换用磁性更强的磁铁，可加快线圈转动速度 D．对调磁极同时改变电流方向，可加快线圈转动速度 【答案】C 【详解】A．电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，少部分转化为内能，是电流做功的过程，故A错误。 B．线圈由图示位置转动180°时，ab边的电流方向改变，故受力方向改变，故B错误； CD．通电线圈受力与电流大小和磁场强度有关，用磁性更强的磁铁，作用力更大，可加快线圈转动速度，对调磁极同时改变电流方向，受力大小不变，方向不变，转速不变，故C正确，D错误。 故选C。 32．如图所示为直流电动机的工作原理图，下列说法正确的是（　　） A．通电后线圈转动的过程中ab和cd 受力方向相同 B．线圈从图中位置转过90°时，线圈受力平衡 C．通电后线圈转动的过程中，消耗的电能全部转化为机械能 D．通电后线圈转动的原理是电磁感应 【答案】B 【详解】A．通电后线圈转动的过程中ab和cd 受力方向是相反的，故A错误； B．线圈从图中位置转过90°时，恰好处于平衡位置，线圈受力平衡，故B正确； C．通电后线圈转动的过程中，线圈中有电流，线圈会发热，故消耗的电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能，故C错误； D．通电后线圈转动的原理是通电线圈在磁场中受到力的作用，故D错误。 故选B。 33．如图甲乙所示，在线圈转动过程中，经过图甲位置时，线圈左右两边所受的两个力不平衡的原因是这两个力 ；经过图乙位置的线圈恰好处于平衡位置，此时线圈由于 不会静止；如图丙所示的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变 中的电流方向。 【答案】 不在同一直线上 惯性 线圈 【详解】[1]如图甲，通电线圈左右两边中的电流大小相等、方向相反，线圈左右两边所受的两个力大小相等、方向相反，但不在同一直线上，故线圈左右两边所受的两个力不平衡。 [2]如图乙，当通电线圈所在平面与磁感线垂直时，线圈上下两个边中的电流大小相同、方向相反，受到作用力的大小相等、方向相反，线圈处于平衡状态，此时线圈受力平衡，但由于惯性，线圈会继续转动，不会静止。 [3]图丙所示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，从而改变线圈的受力方向，使线圈持续转动。 34．小明和小华分别用如图所示的装置研究简易电动机的工作情况，小明将线圈两端的漆全部刮掉，小华只将一端的漆全刮掉，另一端刮掉一半，闭合开关后（有电流通过灯丝，灯泡就发光），能够使线圈连续转动的是 （小明/小华）的做法，灯泡会时亮时灭的是 （小明/小华）的做法。 【答案】 小华 小华 【详解】[1][2]小明将线圈的引线两端的漆全部刮完，则线圈快越过平衡位置后，受到相反的力，故不能持续转动，只能看到线圈左右摆动，由于电流是持续的，故灯泡连续发光；小华将线圈引线一端的漆皮完全刮掉，另外一端只刮一部分，这样就保证了线圈越过平衡位置后断电，线圈由于惯性会接着运动，故小华可以看到线圈持续转动，但是电流时有时无的，故是灯时亮时灭。 35．如图所示是小明制作的一台简易电动机。 （1）电动机的线圈绕制好后，小明将线圈左端引出线的绝缘漆刮掉一半，右端引出的绝缘漆全部刮掉，他这样做的目的是使线圈通电时能够 ； （2）开关闭合后，电动机不转，用手轻推一下线圈，线圈就转动起来，则开始时线圈不转的原因 。 【答案】 见解析 见解析 【详解】(1)[1]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，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； (2)[2]线圈平面与磁感线垂直，线圈两边的受力刚好是一对平衡力。线圈就没有了继续转动的动力。处于静止状态。用手拨动线圈，使线圈偏离平衡位置，受力而转动，因此，出现题目中所述现象的原因是启动时线圈平面刚好处于平衡位置。 八．换向器的构造及作用（共5小题） 36．实验器材是学习物理的重要工具，熟练使用器材可以更好的认识物理世界。以下说法错误的是（　　） A．利用重垂线可以检查墙壁是否竖直 B．利用验电器可以检测物体是否带电 C．利用测电笔可以辨别电池的正极和负极 D．利用换向器可以改变电动机线圈中电流方向 【答案】C 【详解】A．重力的方向总是竖直向下，利用重垂线可以检查墙壁是否竖直，故A正确，不符合题意； B．利用验电器可以检测物体是否带电：当物体与用电器接触时，若用电器的金属箔张开，说明物体带电，故B正确，不符合题意； C．利用测电笔可以辨别火线和零线，不可以辨别电池的正极和负极，故C错误，符合题意； D．换向器可以改变通过电动机线圈中电流方向，故D正确，不符合题意。 故选C。 37．如图所示是一个小直流电动机模型。关于它的制作和工作原理，下列说法正确的是（　　） A．绕制线圈时，如果没有漆包线，可以用普通的铜导线代替 B．线圈两端（作为转轴）的漆皮应全部刮去，这样才可持续转动下去 C．线圈两端（作为转轴）的漆皮应一端全部刮去，另一端刮去半周，这样才可持续转动下去 D．此电动机模型是根据电磁感应原理制成的 【答案】C 【详解】A．绕制线圈时，如果用普通的铜丝代替，则会造成电源短路，不能正常工作，故A错误； BC．当线圈转至平衡位置时，线圈不再转动。为了使线圈能持续转动，采取的办法是将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样可以让线圈在磁场力的作用下转动半周，还有半周不通电，线圈依靠惯性转动半周，这样就能使线圈持续转动下去，线圈两端（作为转轴）的漆皮如果全部刮去，线圈转半周后不能改变电流方向，线圈受力方向不改变，线圈就不能持续转动下去，故B错误，C正确； D．此电动机模型是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，故D错误。 故选C。 38．小华用漆包线等器材自制一电动机模型，线圈两端的导体，一端的油漆全部刮掉，另一端刮半圈（如图所示），这样的制作相当于给电动机安装了 ，然后将电动机接在电压为3V的电源两端，通电时线圈中的电流为2A，闭合开关10s，根据以上数据，小华利用公式计算出这段时间电动机消耗的电能为60J，这个计算结果存在错误，原因是 （填物理量）的数值与实际情况不符。 【答案】 换向器 时间 【详解】[1]采用刮漆和使用换向器的目的是相同的，都是为了使线圈能够持续的转动下去，所以这样的制作相当于给电动机安装了换向器，在一个半周内受到磁场力的作用，另一个半周利用惯性转动。 [2]由于另一个半周利用惯性转动，则电流并不是在整个周期内都存在，即实际通电的时间只有一半，所以这个计算结果存在错误，原因是时间的数值与实际情况不符。 39．如图所示的装置，线圈abcd转动过程中经过甲、乙位置。    （1）图甲中ab段导线的电流方向是 （选填“由a到b”或“由b到a”），图乙中ab段导线的电流方向是 （选填“由a到b”或“由b到a”）； （2）图甲中ab段导线所受磁场力F的方向竖直向上，请标出图乙中ab段导线所受磁场力的方向 ； （3）本装置是采用 的办法使线圈连续转动下去。 【答案】 由b到a 由a到b    改变电流方向 【详解】（1）[1]由于电流从电源的正极出发，故图甲中ab的电流方向是由b到a。 [2] 在图乙中，导线ab中的电流方向是由a到b，与图甲的电流方向相反。 （2）[3]磁场方向不变，导线ab中的电流方向改变，所以导线ab的受力方向改变，图甲中导线ab的受力方向向上，所以图乙中导线ab的受力方向向下，如下图所示    （3）[4]由图可知，本装置是采用改变电流方向的办法使线圈连续转动下去，图中换向器起到改变电流方向的作用。 40．在研究“磁场对通电导体的作用”实验中： （1）利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在a、b之间接入 （选填“灵敏电流计”或“电源”）； （2）在乙图中，通电后cd段导线受磁场力F1的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力F2的方向是竖直向 （选填“上”或“下”）； （3）要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装换向器，自动改变线圈中的 方向。图乙中的设备将电能转化为 。 【答案】 电源 上 电流 机械能 【详解】（1）[1]研究“磁场对电流的作用"时，即必须有电源，使得导体中先有电流，所以在a、b间应接电源。 （2）[2]乙图中，ab段导线的电流方向与cd段导线的电流方向相反，所以ab段导线所受磁场力F2的方向与cd段导线受磁场力F1的方向相反，所以磁场力F2的方向是竖直向上的。 （3）[3][4]要使图乙中的线圈可以持续转动，是在外部加装了换向器，当通电线圈所在平面与磁感线垂直时，它能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动，线圈转动的过程中，电能转化为机械能。 学科网（北京）股份有限公司 $