16.3\o"16.3磁場對電流的作用電動機"磁場對電流的作用電動機（考點解讀）（解析版）1、磁場對通電直導(dǎo)線的作用（1）19世紀(jì)初，法國物理學(xué)家安培發(fā)現(xiàn)：磁場對通電導(dǎo)體有力的作用，力的方向與電流方向和磁場方向有關(guān)。（2）按圖組裝實驗器材，給直導(dǎo)線通電，觀察到通電直導(dǎo)線發(fā)生偏轉(zhuǎn)；改變直導(dǎo)線中的電流方向，偏轉(zhuǎn)方向和原來相反；將磁極對調(diào)，改變磁場的方向，通電直導(dǎo)線偏轉(zhuǎn)方向也相反。當(dāng)電流方向和磁場方向同時改變時，力的方向不變。2、磁場對通電線圈的作用（1）現(xiàn)象：用漆包線繞成線圈，將線圈兩端的漆包線刮去放入磁場，閉合開關(guān)，線圈轉(zhuǎn)動。（2）平衡位置：當(dāng)通電線圈的平面與磁感線垂直時，線圈受到的磁場的作用力相互平衡，我們把這個位置稱為平衡位置。3、直流電動機的構(gòu)造和工作過程（1）直流電機的結(jié)構(gòu)應(yīng)由定子、轉(zhuǎn)子和換向器組成；（2）直流電機運行時靜止不動的部分稱為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場，由機座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和電刷裝置等組成；（3）運行時轉(zhuǎn)動的部分稱為轉(zhuǎn)子，其主要作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動勢，是直流電機進行能量轉(zhuǎn)換的樞紐，所以通常又稱為電樞，由轉(zhuǎn)軸、電樞鐵心、電樞繞組、換向器和風(fēng)扇等組成；（4）轉(zhuǎn)子中有兩組以上的線圈，由漆包線繞制而成，稱之為繞組．當(dāng)繞組中有電流通過時產(chǎn)生磁場，該磁場與定子的磁場產(chǎn)生力的作用．由于定子是固定不動的，因此轉(zhuǎn)子在力的作用下轉(zhuǎn)動；（5）換向器是直流電動機的一種特殊裝置，由許多換向片組成，每兩個相鄰的換向片中間是絕緣片；在換向器的表面用彈簧壓著固定的電刷，使轉(zhuǎn)動的電樞繞組得以同外電路連接；當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一定角度后，換向器將供電電壓接入另一對繞組，并在該繞組中繼續(xù)產(chǎn)生磁場。【考點1磁場對通電直導(dǎo)線的作用】【典例11】（2023?蒙城縣模擬）如圖，閉合開關(guān)，銅棒向右運動，為使開關(guān)閉合后銅棒向左運動，下列操作可行的是（）A．換用更細的銅棒 B．將磁體的N、S極對調(diào) C．移動滑動變阻器的滑片 D．將電源正、負極和磁體N、S同時對調(diào)【答案】B【分析】通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用，受力方向與兩個因素有關(guān)：一個是磁場方向，另一個是電流方向。如果只改變一個因素，則導(dǎo)體受力方向改變，如果同時改變兩個因素，則導(dǎo)體受力方向不變。【解答】解：A、換用更細的銅棒，使電阻變大電流變小，但不能改變受力的方向，故A錯誤；B、將磁體的N、S極對調(diào)，磁場方向改變，則通電導(dǎo)體的受力方向改變，銅棒向左運動，故B正確；C、向左移動滑動變阻器的滑片，只能改變電流的大小，不能改變電流的方向，故C錯誤；D、將電源正負極對調(diào)，同時將磁體磁極對調(diào)，影響磁場力方向的兩個因素同時改變，則通電導(dǎo)體的受力方向不變，銅棒仍然向右運動，故D錯誤；故選：B。【典例12】（2023?惠城區(qū)二模）世界上第一位發(fā)現(xiàn)電與磁之間聯(lián)系的科學(xué)家是奧斯特，他發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線能使放在其周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這是因為通電導(dǎo)線周圍存在磁場。如圖所示，閉合開關(guān)后導(dǎo)體棒ab會向左運動，若只將U形磁鐵的磁極對調(diào)，則閉合開關(guān)后導(dǎo)體棒ab將向右運動。【答案】奧斯特；磁場；右。【分析】（1）丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)，電流周圍存在磁場，成為世界上第一個發(fā)現(xiàn)電與磁聯(lián)系的科學(xué)家；（2）通電導(dǎo)體在磁場中受到磁場力的作用，通電導(dǎo)線所受磁場力的方向由電流方向、磁場方向決定。【解答】解：世界上第一位發(fā)現(xiàn)電與磁之間聯(lián)系的科學(xué)家是奧斯特，他發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線能使放在其周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這是因為通電導(dǎo)線周圍存在磁場；如圖所示，是通電導(dǎo)體在磁場中受到磁場力的作用的實驗，閉合開關(guān)后導(dǎo)體棒ab會向左運動，若只將U形磁鐵的磁極對調(diào)，磁場方向改變，電流方向不變，則閉合開關(guān)后導(dǎo)體棒ab將向右運動。故答案為：奧斯特；磁場；右。【變式11】（2023?丹陽市二模）中國人民解放軍海軍的新航母將安裝電磁彈射器。飛機彈射時，磁場推動通電的牽引器，牽引器帶動飛機加速運動。圖中與電磁彈射器工作原理相同的是（）A． B． C． D．【答案】D【分析】（1）通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用；（2）閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，會產(chǎn)生感應(yīng)電流；（3）電流的周圍存在磁場。【解答】解：電磁彈射器的彈射車與飛機前輪連接，并處于強磁場中，當(dāng)彈射車內(nèi)的導(dǎo)體通以強電流時，彈射車受到強大的推力帶動艦載機快速起飛；由此可知其原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力而運動，其原理與電動機相同。A、圖中是探究電流磁效應(yīng)的實驗，故A錯誤；B、圖中沒有電源，是探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗，是發(fā)電機的原理圖，故B錯誤；C、圖中是探究影響電磁鐵磁性強弱的因素的實驗，是電流的磁效應(yīng)，故C錯誤；D、圖中有電源，通電導(dǎo)體在磁場中會受力而運動，是電動機的原理圖，故D正確。故選：D。【變式12】（2023?臨沂模擬）如圖所示裝置，閉合開關(guān)，觀察到金屬桿向左運動起來，利用這種現(xiàn)象可以制成電動機；斷開開關(guān)，將U形磁鐵N、S對調(diào)，再閉合開關(guān)后，金屬桿向右動起來。【答案】電動；右。【分析】通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用，電動機是利用通電導(dǎo)線在磁場中受力而工作；通電導(dǎo)體在磁場中受力方向與磁場方向、電流方向有關(guān)，當(dāng)其中一個方向改變時通電導(dǎo)體的受力方向改變，當(dāng)兩個方向都改變時，通電導(dǎo)體的受力方向不改變。【解答】解：給直導(dǎo)線通電，觀察到直導(dǎo)線運動起來，實驗現(xiàn)象說明磁場對電流有力的作用，電動機就是利用這種原理制成的；將U形磁鐵N、S對調(diào)，改變了磁場的方向，再閉合開關(guān)后，電流方向不變，導(dǎo)體運動方向變的相反，金屬桿向右運動起來。故答案為：電動；右。【考點2磁場對通電線圈的作用】【典例21】（2021?越秀區(qū)一模）甲、乙兩圖中的矩形線圈擺放情況如圖所示，甲圖中線圈與磁場平行，乙圖中線圈與磁場垂直，現(xiàn)在給它們通以相同的電流，甲圖中導(dǎo)線ab的受力情況如圖所示，則下列說法正確的是（）A．甲圖中導(dǎo)線ab和cd受力方向相反，線圈能轉(zhuǎn)動 B．乙圖中導(dǎo)線ab和cd受力方向相反，線圈能轉(zhuǎn)動 C．甲圖中導(dǎo)線ab和cd受力方向相同，線圈能轉(zhuǎn)動 D．甲乙圖中導(dǎo)線ab受到的力的方向不同【答案】A【分析】根據(jù)左手定則來判斷即可，讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是導(dǎo)線受的安培力的方向．【解答】解：根據(jù)圖示結(jié)合左手定則可知，甲中線圈電流方向相反，所以ab邊和cd邊受力方向相反，并且不在同一條直線上，又因為電流大小相同，所以受力大小也是相等的，故這兩個力不是一對平衡力，所以線圈轉(zhuǎn)動；乙中線圈處于平衡位置，線圈中上、下兩條邊受到的磁場力的方向相反，大小相等，且作用在一條直線上，是一對平衡力，故不會轉(zhuǎn)動，甲、乙兩圖中ab邊的電流方向相同，并且處于相同方向的磁場中，因此受力方向相同。故A正確，BCD均錯誤．故選：A。【典例22】（2023?定遠縣校級一模）通電直導(dǎo)線在磁場中受到磁場力的方向可以用左手定則來判斷：伸開左手，使大拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿過掌心，并使四指指向電流的方向，這時大拇指所指的方向就是通電直導(dǎo)線所受磁場力的方向，如圖甲所示。請你判斷：圖乙中的線圈是順時針（選填“順時針”或“逆時針”）轉(zhuǎn)動的。【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】根據(jù)左手定則來判斷即可，將左手放入磁場讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向，這時大拇指所指的方向就是導(dǎo)線受到磁場力的方向。【解答】解：由圖乙知，磁感線是水平向左的；線圈里左邊導(dǎo)線電流方向是垂直向里；右邊導(dǎo)線電流方向是垂直向外；根據(jù)左手定則，伸開左手，使大拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿過掌心，四指指向電流的方向（即線圈里左邊導(dǎo)線的電流方向垂直向里），大拇指所指的方向為磁場力的方向，所以此時線圈里左邊導(dǎo)線所受磁場力方向為豎直向上；同理可知：線圈里右邊導(dǎo)線所受磁場力方向為豎直向下；則線圈是順時針轉(zhuǎn)動的。故答案為：順時針。【變式21】（2023?宿遷）圖中是小明制作的簡單電動機模型，其線圈由漆包線繞成，將線圈一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉半周，在線圈的下面放置了一塊磁體。將其接入電路中，閉合開關(guān)后，線圈轉(zhuǎn)動起來了。關(guān)于此電動機模型下列說法正確的是（）A．利用電磁感應(yīng)原理工作 B．線圈在轉(zhuǎn)動時，始終受到磁場作用力 C．將電能轉(zhuǎn)化為機械能 D．增大線圈中的電流可改變轉(zhuǎn)動方向【答案】C【分析】（1）直流電動機的工作原理是：通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動；（2）該線圈之所以能轉(zhuǎn)動，是據(jù)通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用的原理來工作的，但是該線圈在轉(zhuǎn)過平衡位置時，若不改變電流的方向，此時所受到的磁場力會阻礙線圈的轉(zhuǎn)動，故為了使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動，將線圈兩端引線的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，這樣在一個半周內(nèi)受到磁場的力的作用，另一個半周利用慣性轉(zhuǎn)動。【解答】解：A．電動機的工作原理是通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動，故A錯誤；B．由于線圈中有一端的漆只刮掉半周，會出現(xiàn)電路中無電流狀態(tài)，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到該位置處，由于線圈中無電流，所以不會受到磁場力的作用，故B錯誤；C．電動機消耗電能而轉(zhuǎn)動起來，能量轉(zhuǎn)化為電能轉(zhuǎn)化為機械能，故C正確；D．線圈轉(zhuǎn)動的方向與電流的方向有關(guān)，增大線圈中的電流，只會改變線圈受到磁場力的大小，而不會改變受力的方向，故D錯誤。故選：C。【變式22】（2023?滁州一模）揚聲器工作時，變化的電流流過揚聲器的線圈，線圈就會在磁場中振動。揚聲器的工作原理與如圖所示的裝置的工作原理不相同（選填“相同”或“不相同”）。【答案】不相同【分析】（1）通電線圈在磁場中受力會轉(zhuǎn)動，電動機和揚聲器是利用該原理來工作的。（2）閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象，發(fā)電機和動圈式話筒是利用該原理來工作的。【解答】解：揚聲器工作時，變化的電流流過揚聲器的線圈，線圈就會在磁場中振動。揚聲器的工作原理是磁場對電流的作用；圖中的裝置是利用電磁感應(yīng)來工作的，是發(fā)電機的原理示意圖，與揚聲器的工作原理不相同。故答案為：不相同。【考點3直流電動機的構(gòu)造和工作過程】【典例31】（2023?蒙陰縣三模）如圖所示為“機器人餐廳”的機器人為顧客送餐時的情景。機器人接到指令后，內(nèi)部的電動機會驅(qū)動其底部的輪子將美食送到指定客人的桌邊。制作電動機依據(jù)的是下列四幅圖中的（）A． B． C． D．【答案】C【分析】（1）小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)是受到了磁場的作用，而磁場是由電流產(chǎn)生的；（2）電磁鐵通電后具有磁性；（3）通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用，電動機就是根據(jù)這一原理制成的；（4）產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動；發(fā)電機的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。【解答】解：制作電動機依據(jù)是通電導(dǎo)體在磁場中受力運動；A、該實驗為奧斯特實驗，說明通電導(dǎo)線周圍存在著磁場，故A錯誤；B、通電線圈具有磁性，利用的是電流的磁效應(yīng)，故B錯誤；C、該裝置研究的是通電導(dǎo)體在磁場中受力而運動，電動機是依據(jù)此原理制成的，故C正確；D．實驗中，導(dǎo)體ab沿水平方向運動時，做切割磁感線運動，導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，是發(fā)電機的工作原理，故D錯誤。故選：C。【典例32】（2023?懷化）法拉第發(fā)現(xiàn)“閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生感應(yīng)電流”的現(xiàn)象。能產(chǎn)生這一現(xiàn)象的實驗裝置是圖乙（選填“甲”或“乙”）。丙圖是電動機的工作原理，該電動機工作時能量轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為機械能（選填“機械能轉(zhuǎn)化為電能”或“電能轉(zhuǎn)化為機械能”）。【答案】乙；電能轉(zhuǎn)化為機械能【分析】（1）奧斯特是歷史上第一個揭示了電與磁之間聯(lián)系的科學(xué)家；（2）閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運動時，在電路中才會產(chǎn)生感應(yīng)電流；（3）電動機工作時，主要的能量轉(zhuǎn)化是將電能轉(zhuǎn)化為機械能。【解答】解：圖甲是奧斯特實驗，揭示了通電導(dǎo)線周圍存在磁場；圖乙是法拉第電磁感應(yīng)實驗，探究的是閉合電路產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件；圖丙是電動機的工作原理，該電動機工作時能量轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為機械能。故答案為：乙；電能轉(zhuǎn)化為機械能。【變式31】（2023?白銀二模）如圖，在下列有關(guān)電與磁實驗的裝置圖中，能應(yīng)用于電動機的原理的是（）A． B． C． D．【答案】D【分析】本題涉及的實驗內(nèi)容較多，解題時首先要弄清四個選項所研究的是哪些實驗或現(xiàn)象，再進行判斷。【解答】解：A、圖中是探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗裝置，利用這一原理發(fā)明了發(fā)電機，故A不符合題意；B、這是奧斯特實驗裝置，說明通電導(dǎo)線周圍存在磁場，故B不符合題意；C、這是研究電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數(shù)多少關(guān)系的實驗，結(jié)論是當(dāng)電流一定時，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強，故C不符合題意；D、此實驗探究的是通電導(dǎo)體在磁場中受力運動，利用這一原理發(fā)明了電動機，故D符合題意。故選：D。【變式32】（2023?寧江區(qū)三模）電動自行車是人們出行的綠色交通工具之一，電動機的工作原理與動圈式揚聲器Ω，通過電動機線圈的電流為4A。則正常工作10s電流通過線圈產(chǎn)生的熱量為240J。【答案】動圈式揚聲器；240【分析】（1）電動機是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理來工作的。動圈式揚聲器也是利用該原理來工作的。（2）根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt來計算電動機線圈所產(chǎn)生的熱量。【解答】解：電動機的工作原理與動圈式揚聲器的工作原理相同，都是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理來工作的。正常工作10s電流通過線圈產(chǎn)生的熱量為：Q＝I2Rt＝（4A）2Ω×10s＝240J。故答案為：動圈式揚聲器；240。1．（2023?江都區(qū)二模）如圖為實驗室常用電流表內(nèi)部構(gòu)造圖。多匝金屬線圈懸置在磁體的兩極間，線圈與一根指針相連，當(dāng)線圈中有電流通過時，它受力轉(zhuǎn)動帶動指針偏轉(zhuǎn)，便可顯出電流的大小。圖中與這一過程工作原理相同的是（）A． B． C． D．【答案】C【分析】首先利用圖示的裝置分析出其制成原理，然后再逐個分析選擇項中的各電學(xué)元件的制成原理，分別與前面分析的結(jié)論對應(yīng)即可得到答案。【解答】解：通過電流表的內(nèi)部構(gòu)造顯示電流表的制成原理：通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動，并且電流越大，線圈受到的力越大，其轉(zhuǎn)動的幅度越大。因此可以利用電流表指針的轉(zhuǎn)動幅度來體現(xiàn)電路中電流的大小。A、圖中為奧斯特實驗裝置，是利用電流的磁效應(yīng)制成的，與電流表的制成原理無關(guān)，故A錯誤。B、圖中為發(fā)電機的原理圖，是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的，與電流表的制成原理無關(guān)。故B錯誤。C、圖中為電動機的原理圖，是利用通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動的理論制成的。故C正確；D、圖中為發(fā)電機實物原理圖，是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的，與電流表的制成原理無關(guān)。故D錯誤。故選：C。2．（2023春?榮成市期中）2022年6月17日，中國人民解放軍海軍福建艦（簡稱福建艦）下水。福建艦配置電磁彈射和阻攔裝置。電磁彈射是指以電磁力為加速手段，當(dāng)電磁彈射的彈射車軌道與航母艦載飛機前輪接觸，并處于強磁場中，彈射車內(nèi)的導(dǎo)體通過強電流時，即可受到強大的推力，將航母艦載飛機彈出。如圖所示，下列裝置圖能反映電磁彈射原理的是（）A． B． C． D．【答案】D【分析】電磁彈射是指以電磁力為加速手段，采用電磁的能量來推動被彈射的物體向外運動。根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受到磁場力的作用分析解答。【解答】解：由題意可知，電磁彈射器的彈射車與飛機前輪連接，并處于強磁場中，當(dāng)彈射車內(nèi)的導(dǎo)體通以強電流時，即可受到強大的推力，由此可知其原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力而運動；A．奧斯特實驗，說明了電流周圍存在磁場，與電磁彈射器工作原理不一致，故A不正確；B．圖中沒有電源，閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動，產(chǎn)生感應(yīng)電流，為電磁感應(yīng)實驗，與電磁彈射器工作原理不一致，故B不正確；C．實驗探究的是電磁鐵的磁性與線圈匝數(shù)的關(guān)系，匝數(shù)越多，磁性越強，與電磁彈射器工作原理不一致，故C不正確；D．圖中有電源，通電導(dǎo)體棒在磁場中受力而運動，即與電磁彈射器工作原理相同，故D正確。故選：D。3．（2022秋?大田縣期末）我國的新型航母將采用自行研制的電磁彈射器，小明猜想它的工作原理如圖所示，電磁彈射器的彈射車與飛機前輪連接，并處于強磁場中，當(dāng)彈射車內(nèi)的導(dǎo)體通過強電流時，即可受到強大的推力，小明的猜想與下列實驗原理相同的是（）A． B． C． D．【答案】C【分析】根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受到磁場力的作用而運動分析解答。【解答】解：由題意知道，電磁彈射器的彈射車與飛機前輪連接，并處于強磁場中，當(dāng)彈射車內(nèi)的導(dǎo)體通以強電流時，即可受到強大的推力，所以，小明的猜想，電磁彈射器的工作原理是磁場對通電導(dǎo)線的力的作用而運動。A．圖中的實驗說明條形磁鐵對小磁針有力的作用，故A不符合題意；B．由圖知道，這是研究電磁鐵磁性強弱的影響因素，利用的是電流的磁效應(yīng)，故B不符合題意；C．圖中有電源，通電導(dǎo)體棒在磁場中受力而運動，即與電磁彈射器的工作原理相同，故C符合題意；D．圖中沒有電源，閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，產(chǎn)生感應(yīng)電流，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故D不符合題意。故選：C。4．如圖所示，用“?”表示方向垂直紙面向外的磁場，與磁場方向垂直的三條導(dǎo)線甲、乙、丙中都通有電流，下列說法中錯誤的是（）A．三條導(dǎo)線都受到磁場力作用 B．三條導(dǎo)線都受到方向相同的磁場力作用 C．三條導(dǎo)線都受到方向不相同的磁場力作用 D．導(dǎo)線甲所受磁場力方向與電流方向垂直【答案】B【分析】本題查通電導(dǎo)線在磁場中受力條件及左手定則，要求學(xué)生正確應(yīng)用左手定則。【解答】解：A、三條導(dǎo)線都和磁場相互垂直，故都受磁場力，A正確B、由左手定則知，甲受力向右，乙受力向上，丙受力向左，故三力方向不相同，B錯C、由左手定則知，甲受力向右，乙受力向上，丙受力向左，故三力方向不相同，C正確D、由左手定則知磁場力與電流垂直，D正確故選：B。5．如圖所示，在磁場中，一通電導(dǎo)線AB被彈簧懸掛著，在水平位置上處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)開關(guān)斷開后，則（）A．彈簧的長度增大 B．彈簧的長度減小 C．彈簧的長度不變 D．彈簧受到一個扭力作用而轉(zhuǎn)過一個角【答案】C【分析】左手定則：伸開左手，四指與大拇指垂直，在同一平面內(nèi)，然磁感線穿過手心，四指方向與電流方向相同，大拇指所指方向是安培力的方向；根據(jù)圖示由左手定則判斷出磁場對電流的作用力方向，然后分析答題。【解答】解：磁感線由N極指向S極，磁場與電流在同一水平面內(nèi)，根據(jù)圖示由左手定則可知，導(dǎo)線不受磁場力作用，在豎直方向上，彈簧的彈力與導(dǎo)線的重力是一對平衡力，斷開開關(guān)后，在豎直方向上導(dǎo)線受到的重力與彈簧的拉力不變，彈簧長度不變，彈簧不會受到扭力作用而轉(zhuǎn)過一個角，故ABD錯誤，C正確；故選：C。6．（2023?汕頭二模）新冠肺炎疫情期間，我省廣大師生響應(yīng)教育部“停課不停學(xué)”的號召，開展了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)活動。教學(xué)中老師使用的小音箱在通電后，音箱的鼓膜就會來回振動發(fā)出聲音。下列與老師使用的小音箱工作原理相同的是（）A． B． C． D．【答案】D【分析】（1）奧斯特實驗說明通電導(dǎo)體的周圍存在磁場，電磁鐵就是利用該原理制成的。（2）電磁鐵的磁性強弱與電流的大小有關(guān)。（3）閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象，發(fā)電機就是利用該原理制成的。（4）通電導(dǎo)體在磁場中會受到力的作用，電動機就是利用該原理制成的。【解答】解：教學(xué)中老師使用的小音箱在通電后，音箱的紙盆就會來回振動發(fā)出聲音，小音箱的工作原理是利用通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用。A、該圖說明通電導(dǎo)體的周圍存在磁場，故A不符合題意；B、該圖中的電磁鐵利用電流的磁效應(yīng)工作的，故B不符合題意；C、該圖是發(fā)電機的工作原理，是利用電磁感應(yīng)來工作的，故C不符合題意；D、該圖說明通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用，和小音箱的原理相同，故D符合題意。故選：D。7．（2023?羅莊區(qū)二模）電動自行因其方便、快捷深受人們的喜愛，其心部件是電動機。如圖中與電動機的工作原理相同的是（）A． B． C． D．【答案】D【分析】（1）奧斯特實驗說明通電導(dǎo)體的周圍存在磁場，電磁鐵就是利用該原理制成的。（2）閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象，發(fā)電機和動圈式話筒就是利用該原理制成的。（3）電磁鐵磁性的強弱與電流的大小和線圈的匝數(shù)有關(guān)。（4）通電導(dǎo)體在磁場中要受到力的作用，電動機、揚聲器就是利用該原理制成的。【解答】解：電動機是利用通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用的原理來工作的。A、奧斯特實驗說明通電導(dǎo)體的周圍存在磁場，故A不符合題意；B、該裝置是探究電磁感應(yīng)的，是發(fā)電機的原理，故B不符合題意；C、該裝置可以探究電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系，故C不符合題意；D、該裝置可以探究通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用，與電動機原理相同，故D符合題意。故選：D。8．（2023?濱州三模）如圖甲所示，電動平衡車是一種新型交通工具，被廣大青少年所喜愛。圖乙中與電動平衡車驅(qū)動前行過程原理相同的選項是（）A．A B．B C．C D．D【答案】C【分析】（1）閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象，發(fā)電機和動圈式話筒就是利用該原理制成的。（2）奧斯特實驗說明通電導(dǎo)體的周圍存在磁場，電磁鐵就是利用該原理制成的。（3）通電導(dǎo)體在磁場中要受到力的作用，電動機、揚聲器就是利用該原理制成的（4）電磁鐵磁性的強弱與電流的大小和線圈的匝數(shù)有關(guān)。【解答】解：電動平衡車中的電動機是利用通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用的原理來工作的。A、該圖是探究電磁感應(yīng)的實驗裝置，說明閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A不符合題意；B、奧斯特實驗說明通電導(dǎo)體的周圍存在磁場，電磁鐵就是利用該原理制成的，故B不符合題意；C、該圖說明通電導(dǎo)體在磁場中要受到力的作用，電動機是利用該原理制成的，故C符合題意；D、該圖說明電磁鐵磁性的強弱與電流的大小和線圈的匝數(shù)有關(guān)，故D不符合題意。故選：C。9．（2023?嘉峪關(guān)校級二模）如圖所示，能說明電動機工作原理的是（）A． B． C． D．【答案】C【分析】電動機是利用通電線圈在磁場里受力轉(zhuǎn)動的原理制成的。結(jié)合圖中裝置可逐一做出判斷。【解答】解：A、圖中線圈在磁場中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，是電磁感應(yīng)的工作原理，故A不符合題意；B、圖中導(dǎo)體水平運動切割磁感線，導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；它是發(fā)電機的原理，不是電動機的原理，故B不合題意；C、圖中電通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動，是電動機的原理，故C合題意；D、圖中通電直導(dǎo)線周圍存在磁場，會使小磁針偏轉(zhuǎn)，是電流的磁效應(yīng)，不是電動機的原理，故D不合題意。故選：C。10．（2023?鹽城二模）我國海軍福建艦航母配備先進的電磁彈射系統(tǒng)，其簡化原理如甲圖。金屬滑塊處于強磁場中，通過牽引索與飛機相連，構(gòu)成電磁彈射器。當(dāng)金屬滑塊接通強電流時，滑塊會獲得強大的推力，牽引飛機加速起飛。電磁彈射器的工作原理類似于電動機（選填“發(fā)電機”、“電動機”或“電磁鐵”）。為避免下方滑軌因受金屬滑塊的壓力過度磨損，某同學(xué)設(shè)計了乙和丙兩種方案（忽略繩重和摩擦），這兩種方案中較省力的是丙方案，滑輪組機械效率較高的是乙方案。【答案】電動機；丙；乙【分析】通電導(dǎo)體在磁場中受到磁場力的作用；根據(jù)動滑輪和定滑輪的特點分析。【解答】解：電磁彈射器的彈射車與飛機前輪連接，并處于強磁場中，當(dāng)彈射車內(nèi)的導(dǎo)體通以強電流時，即可受到強大的推力，由此可知其原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力而運動，其原理與電動機相同；根據(jù)圖乙可知，乙方案中是定滑輪，使用定滑輪不省力也不費力；丙方案中是滑輪組，可以省力；丙方案中由于需要克服動滑輪的重力做功，在有用功相同的情況下，丙方案中的總功大，機械效率低，所以省力的是丙方案，機械效率較高的是乙方案。故答案為：電動機；丙；乙。11．（2022?宜昌）如圖在揚聲器的線圈兩端連接干電池，揚聲器不會持續(xù)發(fā)聲，線圈會持續(xù)受到磁場的作用力。（均選填“會”或“不會”）【答案】不會；會【分析】揚聲器的原理：通電導(dǎo)體在磁場中受力；工作過程：揚聲器的線圈中通入攜帶聲音信息的變化電流，線圈就不斷地來回振動，帶動紙盆振動發(fā)出聲音。【解答】解：圖中揚聲器連接干電池后，線圈中有電流通過，所以線圈會持續(xù)受到磁場力的作用；但由于干電池提供給線圈的是直流電，線圈在磁場中受力方向不會發(fā)生改變，所以線圈不能來回振動，不會持續(xù)發(fā)聲。故答案為：不會；會。12．（2023?天津一模）圖1是四沖程內(nèi)燃機的做功沖程的示意圖；根據(jù)圖2所示的實驗原理，可以制成電動機。【答案】做功；電動。【分析】（1）在內(nèi)燃機的四個沖程中，進氣閥和排氣閥均關(guān)閉的只有壓縮沖程和做功沖程，而在壓縮沖程中活塞向上運動，做功沖程中活塞向下運動；一個氣閥打開，另一個氣閥關(guān)閉的是吸氣沖程和排氣沖程，而在吸氣沖程中活塞向下運動，排氣沖程中活塞向上運動；（2）電動機是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受力運動的原理制成的。【解答】解：（1）由圖1可知，兩氣門關(guān)閉，火花塞點火，活塞下行，是熱機的做功沖程；（2）圖2是通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用實驗。閉合開關(guān)，金屬棒中有電流通過，在磁場的作用下將受力運動。在此過程中，將電能轉(zhuǎn)化為機械能。根據(jù)這個原理制成了電動機。故答案為：做功；電動。13．（2023?花都區(qū)一模）當(dāng)開關(guān)閉合后，ab段所受到的磁場力的方向如圖甲所示。現(xiàn)要讓圖乙中ab段所受到的磁場力的方向與圖甲相反，請在圖乙中正確標(biāo)出磁極的極性以及電源的正負極。【答案】或【分析】根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向與電流方向和磁場方向的關(guān)系分析解答。【解答】解：通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向與電流方向和磁場方向有關(guān)，當(dāng)磁場方向不變時，電流方向發(fā)生改變，通電導(dǎo)體受力的方向會發(fā)生變化；當(dāng)電流方向