6.4 磁场对电流的作用 同步作业 -2025-2026学年高二上学期（中职）物理高教版(2021)机械建筑类

6.4 磁场对电流的作用 同步作业 一、填空题（共20分） 1. 磁场对通电导体产生的作用力，叫做________，这是磁场对电流作用的具体体现，也是电动机工作的核心原理。 2. 安培力的方向与________方向、电流方向都有关，可通过左手定则判断其方向。 3. 左手定则的操作方法：伸开左手，使大拇指与四指垂直且在同一平面内，让________垂直穿入手心，四指指向电流方向，大拇指所指方向即为安培力方向。 4. 影响安培力大小的因素有：磁感应强度大小、________和通电导体在磁场中的有效长度。 5. 当通电导体的方向与磁场方向________时，导体所受安培力最大；当二者平行时，安培力为零。 6. 机械建筑中，直流电动机的工作原理是利用________使通电线圈在磁场中转动，实现电能向机械能的转化。 7. 建筑施工中，电磁起重设备通过控制________大小，调节安培力强弱，实现对金属构件的吸附与释放。 8. 通电平行导线之间也会产生相互作用，电流方向相同时相互________，方向相反时相互排斥。 9. 机械电气设备中，电磁阀利用安培力驱动________运动，实现对流体通断的控制，广泛应用于施工设备中。 10. 施工中使用电磁驱动设备时，需控制磁场和电流方向，通过________判断安培力方向，避免设备运行偏差。 二、单项选择题（每题3分，共30分） 11. 下列关于磁场对电流的作用的说法，正确的是（ ） A．磁场对所有电流都有作用力，与电流方向无关 B．磁场只对静止的电流有作用力 C．磁场对通电导体产生的作用力叫做安培力 D．安培力的方向只与磁场方向有关 12. 关于左手定则的应用，正确的是（ ） A．四指指向安培力方向，大拇指指向电流方向 B．磁感线穿入手心，四指指向电流方向，大拇指指向安培力方向 C．大拇指指向磁场方向，四指指向电流方向 D．无需考虑磁感线方向，只需判断电流方向即可 13. 下列因素中，不会影响安培力大小的是（ ） A．磁感应强度的大小 B．通电导体的长度 C．电流的大小 D．导体的颜色 14. 当通电导体的方向与磁场方向平行时，导体所受的安培力（ ） A．最大 B．最小且为零 C．大小不变 D．方向改变 15. 机械建筑中，直流电动机能转动的核心原因是（ ） A．磁场对通电线圈产生安培力 B．线圈自身有磁性 C．电流产生热量 D．磁场对磁体的作用力 16. 建筑施工中，电磁起重设备调节安培力强弱的主要方法是（ ） A．改变导体的长度 B．改变磁场方向 C．改变电流大小 D．改变导体的材料 17. 关于通电平行导线的相互作用，正确的是（ ） A．电流方向相同，相互排斥 B．电流方向相反，相互吸引 C．电流方向相同，相互吸引 D．与电流方向无关 18. 下列场景中，利用磁场对电流的作用的是（ ） A．普通塔吊提升建筑构件 B．电磁吸盘吸附钢筋 C．直流电动机驱动施工机械 D．脚手架承重 19. 关于安培力方向的判断，错误的是（ ） A．安培力方向与磁场方向有关 B．安培力方向与电流方向有关 C．改变磁场方向，安培力方向一定改变 D．安培力方向与磁场方向、电流方向都无关 20. 下列关于磁场对电流的作用在机械建筑中应用的说法，正确的是（ ） A．没有实际应用价值 B．可用于电动机、电磁起重、电磁阀等设备 C．只会对施工产生危害 D．与机械电气设备运行无关 三、判断题（每题2分，共20分） 21. 磁场对通电导体产生的作用力叫做安培力，是电动机工作的核心原理。（ ） 22. 安培力的方向只与磁场方向有关，与电流方向无关。（ ） 23. 左手定则可用于判断安培力的方向，操作时磁感线需穿入手心。（ ） 24. 通电导体在磁场中所受安培力的大小，与磁感应强度、电流大小和导体长度都有关。（ ） 25. 当通电导体与磁场方向垂直时，所受安培力最小。（ ） 26. 直流电动机通过安培力使通电线圈转动，实现电能向机械能的转化。（ ） 27. 建筑施工中，电磁起重设备的吸附能力与安培力大小无关。（ ） 28. 通电平行导线，电流方向相同则相互吸引，方向相反则相互排斥。（ ） 29. 电磁阀利用安培力驱动阀芯运动，可控制流体的通断，应用于施工设备中。（ ） 30. 改变电流方向或磁场方向，安培力的方向都会发生改变。（ ） 四、简答题（每题10分，共30分） 31. 简述安培力的定义和左手定则的操作方法，结合机械建筑中“直流电动机驱动施工机械”的场景，说明其实际应用意义。 32. 简述影响安培力大小的因素，结合建筑施工中“电磁起重设备吸附钢筋”的场景，说明如何调节安培力以满足施工需求。 33. 结合机械建筑专业场景，举例说明磁场对电流的作用的实际应用（至少2个场景），分析其在施工安全和机械电气设备运行中的作用。 参考答案 一、填空题（共20分） 1. 安培力 2. 磁场 3. 磁感线 4. 电流大小 5. 垂直 6. 安培力 7. 电流 8. 吸引 9. 阀芯 10. 左手定则 二、单项选择题（每题3分，共30分） 11.C 12.B 13.D 14.B 15.A 16.C 17.C 18.C 19.D 20.B 三、判断题（每题2分，共20分） 21.√ 22.× 23.√ 24.√ 25.× 26.√ 27.× 28.√ 29.√ 30.√ 四、简答题（每题10分，共30分） 31. 答：安培力的定义：磁场对通电导体产生的作用力，叫做安培力，它是磁场对电流作用的具体表现，也是实现电能向机械能转化的重要方式。（3分）左手定则的操作方法：伸开左手，使大拇指与四指垂直且在同一平面内，让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流的方向，此时大拇指所指的方向，就是通电导体所受安培力的方向。（3分）实际应用意义：机械建筑中，施工机械（如电动塔吊、施工电梯）的直流电动机，核心就是利用安培力使通电线圈在磁场中持续转动，通过换向器改变电流方向，保证线圈持续旋转，将电能转化为机械能，驱动施工机械运行，提高施工效率，减少人工劳动强度，是建筑施工中不可或缺的动力来源。（4分） 32. 答：影响安培力大小的因素主要有三个：一是磁场的磁感应强度大小，磁感应强度越大，安培力越大；二是通电导体中的电流大小，电流越大，安培力越大；三是通电导体在磁场中的有效长度，有效长度越长，安培力越大，同时安培力大小还与导体和磁场的夹角有关，垂直时安培力最大，平行时为零。（4分）电磁起重设备吸附钢筋的场景中，施工时需根据钢筋的重量调节安培力：当吸附较重的钢筋时，可增大电路中的电流，或增强磁场的磁感应强度，使安培力增大，确保钢筋被牢固吸附；当需要释放钢筋时，减小电流或切断电流，使安培力减小或消失，实现钢筋的平稳放置，既保障施工安全，又能灵活适配不同重量钢筋的搬运需求。（6分） 33. 答：实例1：直流电动机在施工机械中的应用（5分）。应用：建筑施工中的电动塔吊、施工电梯、电动搅拌器等设备，均采用直流电动机驱动，利用磁场对电流的作用（安培力）使通电线圈转动，将电能转化为机械能，为设备运行提供动力；通过左手定则判断安培力方向，配合换向器调节电流方向，保证线圈持续旋转，实现设备的正转、反转和调速。作用：替代传统燃油动力，更加节能环保，同时能精准控制设备运行速度和方向，提高施工效率和操作安全性，减轻施工人员劳动强度，适配建筑施工的多样化需求。实例2：电磁阀在施工设备中的应用（5分）。应用：建筑施工中的液压施工设备、给排水设备中，电磁阀利用安培力驱动阀芯运动，通过控制电流的通断和大小，调节安培力，实现对流体（油液、水）的通断控制，进而控制设备的动作。作用：提高施工设备的自动化程度，精准控制设备运行节奏，减少人工操作，避免因人工操作失误引发的安全事故，同时延长设备使用寿命，保障施工顺利进行。（其他合理实例也可） 学科网（北京）股份有限公司 $