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物理第十六章 电磁转换磁场对电流的作用 电动机达标测试
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这是一份物理第十六章 电磁转换磁场对电流的作用 电动机达标测试，共13页。试卷主要包含了3-16，如图所示的实验装置可以用来研究等内容，欢迎下载使用。
16．3-16．4 磁场对电流的作用电动机安装直流电动机模型
姓名：_________ 班级：_________ 学号：_________
基础练习
1．如图，一个不能打开的盒子外面露出一段细长的导线，若导线中有电流，把导线悬挂起来，将一蹄形磁铁靠近取直的导线，导线会 ______。此实验利用了磁场对通电导线______力的作用，利用这个原理制成了 ______机。
2．奋斗六月，青春不悔，学子们正用青春与汗水谱写着中考美好的华章。如图是文昊同学正在本次考场上奋笔疾书的情景，其课桌上一台无线微型电风扇送出丝丝凉风，微风拂面助其逢考必胜，下列有关该微型电风扇的说法正确的是（）
A．电风扇工作的原理是电磁感应
B．电风扇工作过程中将机械能转化为电能
C．无线微型电风扇充电过程中，将电能转化为化学能
D．微风拂面是通过降低温度的方式加快面部汗液的蒸发
3．如图所示，两根绝缘细线悬挂着的导体ab，放在U形磁铁中央，ab两端连接着导线，若要探究的电动机的工作原理，虚线方框中接入的实验器材是________。
4．电动机是利用通电线圈在________中受力而转动的原理制成的。电动机工作时，将________能主要转化为________能。
5．如图所示的实验装置可以用来研究（ ）
A．影响通电导线受到的磁场力大小的因素
B．影响通电导线受到的磁场力方向的因素
C．导线在磁场中怎样运动才能产生感应电流
D．影响通电导线周围产生的磁场强弱的因素
6．如图所示,研究磁场对通电导线作用的实验装置,当闭合开关,电流由a至b通过导线ab时,导线ab向左运动,下列说法正确的是( )
A．只改变电流方向时，导线ab向右运动，机械能转化为电能
B．只改变磁场方向时，导线ab向左运动，电能转化为机械能
C．电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab向左运动，电能转化为机械能
D．电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab向右运动，机械能转化为电能
7．在制作简易电动机的过程中，若要改变电动机的转动方向，可以
A．改变通电电流的大小B．将电源的正负极对调
C．换用磁性更强的磁铁D．增加电动机的线圈匝数
8．第一个发现电和磁联系的科学家是______，这为电动机和发电机的发明奠定了基础。在做“让线圈转起来”的实验中，将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周(如图)，其作用与直流电动机中的______作用相似。采用“刮漆”的办法______(能/不能)改变线圈中的电流方向。
9．（2022·江苏连云港月考）电动机在工作过程中，下列分析正确的是（ ）
A．消耗的电能全部转化为内能 B．消耗的电能全部转化为机械能
C．线圈中的电流方向是变化的 D．线圈中的电流方向保持不变
10．（2022·江苏常州月考）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支架上，轻推线圈，线圈就会连续转动。关于此电机模型，下列说法正确的是（ ）
A．线圈在连续转动的过程中，存在断路现象
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
D．该模型是利用电磁感应的原理工作的
提升练习
1．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
2．（2022·江苏宿迁月考）我国可以生产一种无针注射器，该注射器通电时，永久磁体与通电线圈相互作用产生强大的推力，使药液以高速注入皮肤，如图能反映其工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
3．（2022·江苏连云港期末）在研究“磁场对通电导体（电流）有力的作用”实验中。
（1）利用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”“电源”或“灯泡”）。
（2）如图乙、丙中，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（也称匀强磁场）。
①图乙中，通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上，这两个力________（选填“是”或“不是”）一对平衡力。
②图丙中的线圈可以持续转动，是在外部加装了________________，该装置能使线圈平面刚处于 ________（选填“平行磁感线”“垂直磁感线”或“任一”）位置时，自动改变线圈中的电流方向。
4．（2022·江苏盐城月考）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，电动机转动起来。电动机模型开始不转动的原因可能是（ ）
A．线圈的内部出现断路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
5．图中所示是检验磁场对通电导体作用力的实验装置。当导线ab中有某方向电流通过时，它受到磁场的作用力向上。
(1)如果仅将两磁极对调位置，导线ab受力向______；
(2)如果磁极位置不变仅改变ab中的电流方向，导线ab受力向______；
(3)如果同时对调磁极位置和改变电流方向，导线ab受力向______．
(4)从能量转化来看，将________能转化为________能；________装置是利用其原理制成的。
6．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 ______有力的作用。
(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 ______，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a、b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，______(填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
7．如图所示的磁悬浮盆栽，在盆栽底端有一个磁铁，在底座内部有一个金属线圈，线圈通电后，盆栽可悬浮在空中。下列说法正确的是( )
A．该盆栽是利用同名磁极相互排斥的原理实现悬浮
B．底座通电后能产生磁场，与电动机的工作原理相同
C．电磁铁线圈内电流的大小不影响底座和盆栽间的距离
D．当给盆栽浇水后，桌面对底座的支持力大小不变
8．将组装好的直流电动机模型接入电路，接通电源发现线圈不转动用手拨动一下线圈，电动机转动起来，则电动机模型开始不转动的原因可能是线圈正好处于________位置，此位置磁场对电流________（选填“有”或“没有”）力的作用。
9．（2022·江苏无锡期末）如图所示，是互助小组制作的一台简易电动机，用硬金属丝做两个支架，分别与电池的两级相连，用漆包线绕成一个矩形线圈，以线圈引线为轴．用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端刮去半周漆皮．将线圈放在支架上，磁体放在线圈下．接通电源并用手轻推一下线圈，线圈就会不停的转动起来．请问：
（1）刮漆皮的目的是使线圈能够________ ．线圈一端刮去半周漆皮的作用相当于________ （填实际电动机某一部件的名称）
（2）推一下线圈的原因是：________
（3）线圈不停转动的原因是：________
（4）要使线圈的转动方向发生改变，请提出两个方案：________
10．（2022·江苏苏州期末）小娟为了弄清电动机的工作原理，做了如下实验；
（1）她利用图所示装置探究磁场对通电导体的作用，为了使实验顺利进行，导体棒ab应选用______（选填“铁棒”或“铜棒”）；
（2）闭合开关时，发现导体棒ab向右运动，若只对调磁体两极，再次闭合开关，观察到导体棒ab将向左运动，说明磁场对通电导体的作用力的方向与______方向有关，这一过程中电能主要转化为______能；
（3）将导体棒换成线圈放入磁场中，如图甲所示，闭合开关，线圈中的电流方向是从a至b，此时a边受到磁场对它竖直向上的力，使线圈顺时针转动，当线圈转至如图乙所示的位置时，ab边中电流方向______发生改变（选填“会”或“不会”），此时ab边所受磁场对它作用力的方向不变，力会阻碍线圈继续转动；
（4）为使电动机的线圈能持续转动，在如图甲所示结构的基础上加上两个半铜环，用电刷与铜环接触，如图丙所示。当线圈转至图丙所示的位置时，电流方向从a至b，ab边所受磁场对它作用力方向竖直向上，线圈转至图丁所示的位置时，ab边中电流方向从______，ab边所受磁场对它作用力的方向______，从而使得线圈能够持续转动，所加的这个结构称为______。
参考答案
1．运动 ；有 ；电动;
【解析】
将导线悬挂起来，将一个蹄形磁体缓慢靠近导线，发现导线向远离磁体的方向发生了运动，说明导线中有电流通过，通电导线在磁场中受到了力的作用，根据此原理制成的是电动机。
故答案为：运动；有；电动。
2．C
【解析】
电风扇使用的是电动机，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，故A错误；
电风扇工作过程中将电能转化为机械能，故B错误；
无线微型电风扇充电过程中，将电能转化为化学能，故C正确；
微风拂面是通过加快液体表面上方的空气流动速度的方式来加快汗液的蒸发，故D错误。
故选：C。
3．电源（或电池）。
【解析】
在虚线框中接入电源时，通电导体在磁场中会受到力的作用，可以探究磁场对电流的作用，与电动机的原理相同。
故答案为：电源（或电池）。
4．磁场；机械
【解析】
电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，它工作时是将电能转化为机械能。
故答案为：磁场；机械。
5．B
【解析】
该实验装置是研究通电导体在磁场中受力而运动，而电流的方向可以改变，所以能探究影响通电导线受到的磁场力方向的因素，故选ACD不符合题意，B符合题意。
故选：B。
6．C
【解析】
磁场方向不变，只改变电流方向时，导线ab的运动方向改变，则导线ab向右运动，电能转化为机械能，A说法错误。
电流方向不变，只改变磁场方向时，导线ab的运动方向改变，则导线ab向右运动，电能转化为机械能，B说法错误。
电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab的运动方向不变，即导线ab向左运动，电能转化为机械能，C项说法正确，D项错误。
故选：C。
7．B
【解析】
电流的大小与电动机的转动方向无关，所以A选项不正确；
将电源的正负极对调，就改变了电流方向，电动机转动方向改变，所以B选项正确；
因为电动机的转动方向与磁场的强弱无关，所以C选项不正确；
增加电动机的线圈匝数，增强了磁场，但电动机转动方向不变，所以D选项不正确．
故选：B。
8．奥斯特 ；换向器 不能;
【解析】
第一个发现电和磁联系的人是奥斯特；同时在直流电动机中，为了使线圈持续的转动下去，一般是通过换向器在平衡位置及时的改变电流的方向，致使线圈所受力的方向发生改变，从而使得线圈持续的转动。
该线圈之所以能转动，是根据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，若不改变电流的方向，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故为了使线圈持续转动，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，另一个半周利用惯性转动，线圈中电流方向并没有改变。
故答案为：奥斯特；换向器；不能。
9．C。
【解析】
电动机在工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，少部分转化为内能，故AB错误；
在制作电动机时安装了换向器，当线圈转过平衡位置时及时改变线圈中电流的方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈能够保证持续转动，故C正确，D错误。
故选：C。
10．A。
【解析】
将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周，线圈在转动的过程中，电流的方向不变，只有半周有电流，线圈由于具有惯性能持续的转动下去，故C错误，A正确；
实验中需要用支架连接线圈和电源，是用导体制成的，故B错误；
电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，故D错误。
故选：A。
提升练习
1．C
【解析】
图甲中，电源左侧为正极、右侧为负极，则导体棒中的电流方向垂直于纸面向里，磁体间的磁场方向从右向左，导体受到磁场力的方向是竖直向上的；
图乙中，电源正负极与图甲相反，闭合开关后，ab中的电流方向垂直于纸面向外（即从b到a），磁体间的磁场方向从右向左，与甲图中的电流方向相反，磁场方向相同，所以ab受到磁场力Fab的方向是竖直向下的；由于cd中的电流方向与ab中的电流方向相反，磁场方向相同，则cd的受力方向与ab的受力方向相反，即磁场力Fcd的方向是竖直向上的，故AB错误；
图丙中，电源正负极与图甲相反，闭合开关后，a′b′中的电流方向垂直于纸面向外（即从b'到a'），而磁体间的磁场方向是从左向右，与甲图中的电流方向相反，磁场方向相反，所以a′b′与图甲中导体受到磁场力的方向相同，即Fa′b′的方向是竖直向上的；由于c′d′中的电流方向与a′b′中的电流方向相反，磁场方向相同，则c′d′的受力方向与a′b′的受力方向相反，即磁场力Fc′d′的方向是竖直向下的，故C正确，D错误。
故选：C。
2．B。
【解析】
根据题意可知，电动式无针注射器是依靠磁场对通电线圈有力的作用，利用了药液的惯性，将药液快速“注入”皮肤的，这与电动机的原理相同；
A是发电机的工作原理图，B是电动机的工作原理图，C是电磁继电器，其原理是电流的磁效应，D的工作原理是磁极间的相互作用规律，故B正确。
故选：B。
3．电源；不是；换向器；垂直磁感线。
【解析】
因为通电导体在磁场中受力会运动，观察图甲可知缺少一个电源，因此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”之间接入电源；
在乙图中，通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上，这两个力不是一对平衡力，这是因为这两个力不作用在一条直线上；
图丙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（平衡位置），它能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。
故答案为：电源；不是；换向器；垂直磁感线。
4．D
【解析】
由题意知电动机是在用手拨动一下转子后，线圈转子就正常转动起来，说明电动机不转时，正好线圈处于了平衡位置，平衡位置是指线圈平面和磁感线垂直的平面，此时上下两边受到平衡力的作用，大小相等，方向相反，在同一直线上，相互抵消，相当于不受力，电动机不会转动，只要越过平衡位置后，两个力不在同一直线上，便可以转动了，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选：D。
5．下；下；上；电能；机械能，电动机。
【解析】
由左手定则可得，通电导线的电流由a向b，则
磁极对调后，由左手定则可判出导线受力向下；
电流方向改变，由左手定则可判出导线受力向下；
将磁极和电流同时改变后，由左手定则得受力方向不变，仍向上。
通电导体在磁场中受到力的作用，是由电能转化为机械能，电动机就是利用这个原理制作的。
故答案为：下；下；上；电能；机械能，电动机。
6．磁场 ；通电导体；相反；磁场方向；相反；电流方向；不能。
【解析】
磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是磁场；而磁感线是不存在的；
将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，电路中没有电流，导体静止不动，闭合开关后，电路中有电流，导体运动，说明磁场对通电导体有力的作用；
断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，磁场方向改变，再闭合开关，电流方向不变，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反，向左运动，这说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关；
断开开关，将图中电源的正、负极对调，电流的方向发生了变化，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，这说明通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向有关；
同时改变磁场方向和电流方向，导体运动的方向不变，不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
故答案为：磁场；通电导体；相反；磁场方向；相反；电流方向；不能。
7．A;
【解析】
该盆栽之所以能悬浮在空中，是利用了同名磁极相互排斥的原理，故A正确；
底座通电后能产生磁场是因为通电导体周围存在磁场，而电动机的工作原理通电线圈在磁场中受力转动，故B错误；
电磁铁线圈内的电流增大，使磁场增强，盆栽受到的磁力增大，距离增大，故C错误；
当给盆栽浇水后，盆栽的重力变大，桌面对底座的支持力和盆栽、底座这个整体的总重力是一对平衡力，大小相等，由于总重变大，所以桌面对底座的支持力也会变大，故D错误。
故选：A。
8．平衡；有。
【解析】
由题意知电动机是在用手拨动一下转子后，线圈转子就正常转动起来，说明电动机不转时，正好线圈处于了平衡位置，
平衡位置是指线圈平面和磁感线垂直的平面，此时上下两边受到平衡力的作用，大小相等，方向相反，在同一直线上，相互抵消，相当于不受力，电动机不会转动，只要越过平衡位置后，两个力不在同一直线上，便可以转动了。
故答案为：平衡；有。
9．导电，且在刚转过平衡位置时，切断线圈中的电流，线圈由于惯性转过另半圈，保证了线圈持续的转动下去；换向器；使线圈越过平衡位置；线圈由于惯性转过另半圈，在刚转过平衡位置时，线圈中的电流变化、受力方向变化，保证了线圈持续的转动下去；只改变磁场方向；只改变电流方向
【解析】
将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周的作用是当线圈刚转过平衡位置时，切断线圈中的电流，线圈由于惯性转过另半圈，保证了线圈持续的转动下去；它的作用就相当于电动机中的换向器；
当线圈在平衡位置时，此时线圈受力平衡，则线圈不能转动；所以，需要用手轻推一下线圈，使线圈越过平衡位置后，线圈在磁场力的作用下不停的转动起来；
线圈由于惯性转过另半圈，在刚转过平衡位置时，线圈中的电流变化、受力方向变化，保证了线圈持续的转动下去；
影响线圈的转动方向是电流的方向和磁场的方向．故要使线圈的转动方向发生改变，只要改变其中一个因素即可，只改变磁场方向或只改变电流方向．
故答案为：导电，且在刚转过平衡位置时，切断线圈中的电流，线圈由于惯性转过另半圈，保证了线圈持续的转动下去；换向器；使线圈越过平衡位置；线圈由于惯性转过另半圈，在刚转过平衡位置时，线圈中的电流变化、受力方向变化，保证了线圈持续的转动下去；只改变磁场方向；只改变电流方向。
10．铜棒 ；磁场；机械 ；不会 ；从b到a ；竖直向下；换向器
【解析】
因为铜的导电性比铁好，所以探究磁场对通电导体的作用时，用铜棒的实验效果更明显，有助于实验探究。
实验中，只改变磁场方向，导体棒的运动方向反向，所以可以推出磁场对通电导体的作用力的方向与磁场方向有关。
电流通过导体棒，导体棒在磁场力作用下发生运动，获得机械能，将大部分电能转化为机械能，还有部分电能转化为内能。
图甲和乙中，电源正极和线圈a点相连，电源负极和线圈d点相连，所以图甲和乙中，线圈中电流方向始终是从a至b至c至d。
图丁中，电源正极和线圈d点相连，电源负极和线圈a点相连，电路中电流方向是从d至c至b至a。
整个过程中磁场方向没变，当电流从a至b，a边受到磁场对它竖直向上的力，则当电流从b至a，a边受到磁场对它竖直向下的力。
要实现线圈持续向一个方向转动，所以线圈每转动90°就要改变线圈中电流方向，这就靠图丙和丁中的两个半铜环来实现，我们将这两个半铜环称之为换向器。
故答案为：铜棒 ；磁场；机械 ；不会 ；从b到a ；竖直向下；换向器。
16．3-16．4 磁场对电流的作用电动机安装直流电动机模型
姓名：_________ 班级：_________ 学号：_________
基础练习
1．如图，一个不能打开的盒子外面露出一段细长的导线，若导线中有电流，把导线悬挂起来，将一蹄形磁铁靠近取直的导线，导线会 ______。此实验利用了磁场对通电导线______力的作用，利用这个原理制成了 ______机。
2．奋斗六月，青春不悔，学子们正用青春与汗水谱写着中考美好的华章。如图是文昊同学正在本次考场上奋笔疾书的情景，其课桌上一台无线微型电风扇送出丝丝凉风，微风拂面助其逢考必胜，下列有关该微型电风扇的说法正确的是（）
A．电风扇工作的原理是电磁感应
B．电风扇工作过程中将机械能转化为电能
C．无线微型电风扇充电过程中，将电能转化为化学能
D．微风拂面是通过降低温度的方式加快面部汗液的蒸发
3．如图所示，两根绝缘细线悬挂着的导体ab，放在U形磁铁中央，ab两端连接着导线，若要探究的电动机的工作原理，虚线方框中接入的实验器材是________。
4．电动机是利用通电线圈在________中受力而转动的原理制成的。电动机工作时，将________能主要转化为________能。
5．如图所示的实验装置可以用来研究（ ）
A．影响通电导线受到的磁场力大小的因素
B．影响通电导线受到的磁场力方向的因素
C．导线在磁场中怎样运动才能产生感应电流
D．影响通电导线周围产生的磁场强弱的因素
6．如图所示,研究磁场对通电导线作用的实验装置,当闭合开关,电流由a至b通过导线ab时,导线ab向左运动,下列说法正确的是( )
A．只改变电流方向时，导线ab向右运动，机械能转化为电能
B．只改变磁场方向时，导线ab向左运动，电能转化为机械能
C．电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab向左运动，电能转化为机械能
D．电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab向右运动，机械能转化为电能
7．在制作简易电动机的过程中，若要改变电动机的转动方向，可以
A．改变通电电流的大小B．将电源的正负极对调
C．换用磁性更强的磁铁D．增加电动机的线圈匝数
8．第一个发现电和磁联系的科学家是______，这为电动机和发电机的发明奠定了基础。在做“让线圈转起来”的实验中，将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周(如图)，其作用与直流电动机中的______作用相似。采用“刮漆”的办法______(能/不能)改变线圈中的电流方向。
9．（2022·江苏连云港月考）电动机在工作过程中，下列分析正确的是（ ）
A．消耗的电能全部转化为内能 B．消耗的电能全部转化为机械能
C．线圈中的电流方向是变化的 D．线圈中的电流方向保持不变
10．（2022·江苏常州月考）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支架上，轻推线圈，线圈就会连续转动。关于此电机模型，下列说法正确的是（ ）
A．线圈在连续转动的过程中，存在断路现象
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
D．该模型是利用电磁感应的原理工作的
提升练习
1．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
2．（2022·江苏宿迁月考）我国可以生产一种无针注射器，该注射器通电时，永久磁体与通电线圈相互作用产生强大的推力，使药液以高速注入皮肤，如图能反映其工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
3．（2022·江苏连云港期末）在研究“磁场对通电导体（电流）有力的作用”实验中。
（1）利用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”“电源”或“灯泡”）。
（2）如图乙、丙中，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（也称匀强磁场）。
①图乙中，通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上，这两个力________（选填“是”或“不是”）一对平衡力。
②图丙中的线圈可以持续转动，是在外部加装了________________，该装置能使线圈平面刚处于 ________（选填“平行磁感线”“垂直磁感线”或“任一”）位置时，自动改变线圈中的电流方向。
4．（2022·江苏盐城月考）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，电动机转动起来。电动机模型开始不转动的原因可能是（ ）
A．线圈的内部出现断路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
5．图中所示是检验磁场对通电导体作用力的实验装置。当导线ab中有某方向电流通过时，它受到磁场的作用力向上。
(1)如果仅将两磁极对调位置，导线ab受力向______；
(2)如果磁极位置不变仅改变ab中的电流方向，导线ab受力向______；
(3)如果同时对调磁极位置和改变电流方向，导线ab受力向______．
(4)从能量转化来看，将________能转化为________能；________装置是利用其原理制成的。
6．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 ______有力的作用。
(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 ______，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a、b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，______(填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
7．如图所示的磁悬浮盆栽，在盆栽底端有一个磁铁，在底座内部有一个金属线圈，线圈通电后，盆栽可悬浮在空中。下列说法正确的是( )
A．该盆栽是利用同名磁极相互排斥的原理实现悬浮
B．底座通电后能产生磁场，与电动机的工作原理相同
C．电磁铁线圈内电流的大小不影响底座和盆栽间的距离
D．当给盆栽浇水后，桌面对底座的支持力大小不变
8．将组装好的直流电动机模型接入电路，接通电源发现线圈不转动用手拨动一下线圈，电动机转动起来，则电动机模型开始不转动的原因可能是线圈正好处于________位置，此位置磁场对电流________（选填“有”或“没有”）力的作用。
9．（2022·江苏无锡期末）如图所示，是互助小组制作的一台简易电动机，用硬金属丝做两个支架，分别与电池的两级相连，用漆包线绕成一个矩形线圈，以线圈引线为轴．用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端刮去半周漆皮．将线圈放在支架上，磁体放在线圈下．接通电源并用手轻推一下线圈，线圈就会不停的转动起来．请问：
（1）刮漆皮的目的是使线圈能够________ ．线圈一端刮去半周漆皮的作用相当于________ （填实际电动机某一部件的名称）
（2）推一下线圈的原因是：________
（3）线圈不停转动的原因是：________
（4）要使线圈的转动方向发生改变，请提出两个方案：________
10．（2022·江苏苏州期末）小娟为了弄清电动机的工作原理，做了如下实验；
（1）她利用图所示装置探究磁场对通电导体的作用，为了使实验顺利进行，导体棒ab应选用______（选填“铁棒”或“铜棒”）；
（2）闭合开关时，发现导体棒ab向右运动，若只对调磁体两极，再次闭合开关，观察到导体棒ab将向左运动，说明磁场对通电导体的作用力的方向与______方向有关，这一过程中电能主要转化为______能；
（3）将导体棒换成线圈放入磁场中，如图甲所示，闭合开关，线圈中的电流方向是从a至b，此时a边受到磁场对它竖直向上的力，使线圈顺时针转动，当线圈转至如图乙所示的位置时，ab边中电流方向______发生改变（选填“会”或“不会”），此时ab边所受磁场对它作用力的方向不变，力会阻碍线圈继续转动；
（4）为使电动机的线圈能持续转动，在如图甲所示结构的基础上加上两个半铜环，用电刷与铜环接触，如图丙所示。当线圈转至图丙所示的位置时，电流方向从a至b，ab边所受磁场对它作用力方向竖直向上，线圈转至图丁所示的位置时，ab边中电流方向从______，ab边所受磁场对它作用力的方向______，从而使得线圈能够持续转动，所加的这个结构称为______。
参考答案
1．运动 ；有 ；电动;
【解析】
将导线悬挂起来，将一个蹄形磁体缓慢靠近导线，发现导线向远离磁体的方向发生了运动，说明导线中有电流通过，通电导线在磁场中受到了力的作用，根据此原理制成的是电动机。
故答案为：运动；有；电动。
2．C
【解析】
电风扇使用的是电动机，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，故A错误；
电风扇工作过程中将电能转化为机械能，故B错误；
无线微型电风扇充电过程中，将电能转化为化学能，故C正确；
微风拂面是通过加快液体表面上方的空气流动速度的方式来加快汗液的蒸发，故D错误。
故选：C。
3．电源（或电池）。
【解析】
在虚线框中接入电源时，通电导体在磁场中会受到力的作用，可以探究磁场对电流的作用，与电动机的原理相同。
故答案为：电源（或电池）。
4．磁场；机械
【解析】
电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，它工作时是将电能转化为机械能。
故答案为：磁场；机械。
5．B
【解析】
该实验装置是研究通电导体在磁场中受力而运动，而电流的方向可以改变，所以能探究影响通电导线受到的磁场力方向的因素，故选ACD不符合题意，B符合题意。
故选：B。
6．C
【解析】
磁场方向不变，只改变电流方向时，导线ab的运动方向改变，则导线ab向右运动，电能转化为机械能，A说法错误。
电流方向不变，只改变磁场方向时，导线ab的运动方向改变，则导线ab向右运动，电能转化为机械能，B说法错误。
电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab的运动方向不变，即导线ab向左运动，电能转化为机械能，C项说法正确，D项错误。
故选：C。
7．B
【解析】
电流的大小与电动机的转动方向无关，所以A选项不正确；
将电源的正负极对调，就改变了电流方向，电动机转动方向改变，所以B选项正确；
因为电动机的转动方向与磁场的强弱无关，所以C选项不正确；
增加电动机的线圈匝数，增强了磁场，但电动机转动方向不变，所以D选项不正确．
故选：B。
8．奥斯特 ；换向器 不能;
【解析】
第一个发现电和磁联系的人是奥斯特；同时在直流电动机中，为了使线圈持续的转动下去，一般是通过换向器在平衡位置及时的改变电流的方向，致使线圈所受力的方向发生改变，从而使得线圈持续的转动。
该线圈之所以能转动，是根据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，若不改变电流的方向，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故为了使线圈持续转动，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，另一个半周利用惯性转动，线圈中电流方向并没有改变。
故答案为：奥斯特；换向器；不能。
9．C。
【解析】
电动机在工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，少部分转化为内能，故AB错误；
在制作电动机时安装了换向器，当线圈转过平衡位置时及时改变线圈中电流的方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈能够保证持续转动，故C正确，D错误。
故选：C。
10．A。
【解析】
将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周，线圈在转动的过程中，电流的方向不变，只有半周有电流，线圈由于具有惯性能持续的转动下去，故C错误，A正确；
实验中需要用支架连接线圈和电源，是用导体制成的，故B错误；
电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，故D错误。
故选：A。
提升练习
1．C
【解析】
图甲中，电源左侧为正极、右侧为负极，则导体棒中的电流方向垂直于纸面向里，磁体间的磁场方向从右向左，导体受到磁场力的方向是竖直向上的；
图乙中，电源正负极与图甲相反，闭合开关后，ab中的电流方向垂直于纸面向外（即从b到a），磁体间的磁场方向从右向左，与甲图中的电流方向相反，磁场方向相同，所以ab受到磁场力Fab的方向是竖直向下的；由于cd中的电流方向与ab中的电流方向相反，磁场方向相同，则cd的受力方向与ab的受力方向相反，即磁场力Fcd的方向是竖直向上的，故AB错误；
图丙中，电源正负极与图甲相反，闭合开关后，a′b′中的电流方向垂直于纸面向外（即从b'到a'），而磁体间的磁场方向是从左向右，与甲图中的电流方向相反，磁场方向相反，所以a′b′与图甲中导体受到磁场力的方向相同，即Fa′b′的方向是竖直向上的；由于c′d′中的电流方向与a′b′中的电流方向相反，磁场方向相同，则c′d′的受力方向与a′b′的受力方向相反，即磁场力Fc′d′的方向是竖直向下的，故C正确，D错误。
故选：C。
2．B。
【解析】
根据题意可知，电动式无针注射器是依靠磁场对通电线圈有力的作用，利用了药液的惯性，将药液快速“注入”皮肤的，这与电动机的原理相同；
A是发电机的工作原理图，B是电动机的工作原理图，C是电磁继电器，其原理是电流的磁效应，D的工作原理是磁极间的相互作用规律，故B正确。
故选：B。
3．电源；不是；换向器；垂直磁感线。
【解析】
因为通电导体在磁场中受力会运动，观察图甲可知缺少一个电源，因此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”之间接入电源；
在乙图中，通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上，这两个力不是一对平衡力，这是因为这两个力不作用在一条直线上；
图丙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（平衡位置），它能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。
故答案为：电源；不是；换向器；垂直磁感线。
4．D
【解析】
由题意知电动机是在用手拨动一下转子后，线圈转子就正常转动起来，说明电动机不转时，正好线圈处于了平衡位置，平衡位置是指线圈平面和磁感线垂直的平面，此时上下两边受到平衡力的作用，大小相等，方向相反，在同一直线上，相互抵消，相当于不受力，电动机不会转动，只要越过平衡位置后，两个力不在同一直线上，便可以转动了，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选：D。
5．下；下；上；电能；机械能，电动机。
【解析】
由左手定则可得，通电导线的电流由a向b，则
磁极对调后，由左手定则可判出导线受力向下；
电流方向改变，由左手定则可判出导线受力向下；
将磁极和电流同时改变后，由左手定则得受力方向不变，仍向上。
通电导体在磁场中受到力的作用，是由电能转化为机械能，电动机就是利用这个原理制作的。
故答案为：下；下；上；电能；机械能，电动机。
6．磁场 ；通电导体；相反；磁场方向；相反；电流方向；不能。
【解析】
磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是磁场；而磁感线是不存在的；
将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，电路中没有电流，导体静止不动，闭合开关后，电路中有电流，导体运动，说明磁场对通电导体有力的作用；
断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，磁场方向改变，再闭合开关，电流方向不变，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反，向左运动，这说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关；
断开开关，将图中电源的正、负极对调，电流的方向发生了变化，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，这说明通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向有关；
同时改变磁场方向和电流方向，导体运动的方向不变，不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
故答案为：磁场；通电导体；相反；磁场方向；相反；电流方向；不能。
7．A;
【解析】
该盆栽之所以能悬浮在空中，是利用了同名磁极相互排斥的原理，故A正确；
底座通电后能产生磁场是因为通电导体周围存在磁场，而电动机的工作原理通电线圈在磁场中受力转动，故B错误；
电磁铁线圈内的电流增大，使磁场增强，盆栽受到的磁力增大，距离增大，故C错误；
当给盆栽浇水后，盆栽的重力变大，桌面对底座的支持力和盆栽、底座这个整体的总重力是一对平衡力，大小相等，由于总重变大，所以桌面对底座的支持力也会变大，故D错误。
故选：A。
8．平衡；有。
【解析】
由题意知电动机是在用手拨动一下转子后，线圈转子就正常转动起来，说明电动机不转时，正好线圈处于了平衡位置，
平衡位置是指线圈平面和磁感线垂直的平面，此时上下两边受到平衡力的作用，大小相等，方向相反，在同一直线上，相互抵消，相当于不受力，电动机不会转动，只要越过平衡位置后，两个力不在同一直线上，便可以转动了。
故答案为：平衡；有。
9．导电，且在刚转过平衡位置时，切断线圈中的电流，线圈由于惯性转过另半圈，保证了线圈持续的转动下去；换向器；使线圈越过平衡位置；线圈由于惯性转过另半圈，在刚转过平衡位置时，线圈中的电流变化、受力方向变化，保证了线圈持续的转动下去；只改变磁场方向；只改变电流方向
【解析】
将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周的作用是当线圈刚转过平衡位置时，切断线圈中的电流，线圈由于惯性转过另半圈，保证了线圈持续的转动下去；它的作用就相当于电动机中的换向器；
当线圈在平衡位置时，此时线圈受力平衡，则线圈不能转动；所以，需要用手轻推一下线圈，使线圈越过平衡位置后，线圈在磁场力的作用下不停的转动起来；
线圈由于惯性转过另半圈，在刚转过平衡位置时，线圈中的电流变化、受力方向变化，保证了线圈持续的转动下去；
影响线圈的转动方向是电流的方向和磁场的方向．故要使线圈的转动方向发生改变，只要改变其中一个因素即可，只改变磁场方向或只改变电流方向．
故答案为：导电，且在刚转过平衡位置时，切断线圈中的电流，线圈由于惯性转过另半圈，保证了线圈持续的转动下去；换向器；使线圈越过平衡位置；线圈由于惯性转过另半圈，在刚转过平衡位置时，线圈中的电流变化、受力方向变化，保证了线圈持续的转动下去；只改变磁场方向；只改变电流方向。
10．铜棒 ；磁场；机械 ；不会 ；从b到a ；竖直向下；换向器
【解析】
因为铜的导电性比铁好，所以探究磁场对通电导体的作用时，用铜棒的实验效果更明显，有助于实验探究。
实验中，只改变磁场方向，导体棒的运动方向反向，所以可以推出磁场对通电导体的作用力的方向与磁场方向有关。
电流通过导体棒，导体棒在磁场力作用下发生运动，获得机械能，将大部分电能转化为机械能，还有部分电能转化为内能。
图甲和乙中，电源正极和线圈a点相连，电源负极和线圈d点相连，所以图甲和乙中，线圈中电流方向始终是从a至b至c至d。
图丁中，电源正极和线圈d点相连，电源负极和线圈a点相连，电路中电流方向是从d至c至b至a。
整个过程中磁场方向没变，当电流从a至b，a边受到磁场对它竖直向上的力，则当电流从b至a，a边受到磁场对它竖直向下的力。
要实现线圈持续向一个方向转动，所以线圈每转动90°就要改变线圈中电流方向，这就靠图丙和丁中的两个半铜环来实现，我们将这两个半铜环称之为换向器。
故答案为：铜棒 ；磁场；机械 ；不会 ；从b到a ；竖直向下；换向器。
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