16.3磁場對電流的作用電動機（備作業(yè)）

課時16.3磁場對電流的作用電動機（備作業(yè)）（解析版）如圖所示為家用吸塵器，其核心部件是一個能高速轉(zhuǎn)動的電動機。下列關(guān)于吸塵器涉及的物理知識不正確的是（）A．電動機的原理是磁場對電流有力的作用 B．電動機放在雙層罩內(nèi)，且罩體之間裝有海綿，目的是減弱噪聲 C．吸塵器工作時，將電能全部轉(zhuǎn)化為機械能 D．“吸塵”的原理是流體壓強與流速的關(guān)系【答案】C【解答】解：A、電動機的原理是磁場對電流有力的作用，故A正確；B、電動機放在雙層罩內(nèi)，且罩體之間裝有海綿，目的是用海綿吸音在傳播過程中減弱噪聲，故B正確；C、吸塵器工作時，將電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能，故C錯誤；D、“吸塵”的原理是通過改變吸塵器里面氣體的流速，減小吸塵器內(nèi)部的氣體壓強，通過大氣壓強把灰塵壓入吸塵器，故D正確。奮斗六月，青春不悔，學子們正用青春與汗水譜寫著中考美好的華章。如圖是文昊同學正在本次考場上奮筆疾書的情景，其課桌上一臺無線微型電風扇送出絲絲涼風，微風拂面助其逢考必勝，下列有關(guān)該微型電風扇的說法正確的是（）A．電風扇工作的原理是電磁感應B．電風扇工作過程中將機械能轉(zhuǎn)化為電能 C．無線微型電風扇充電過程中，將電能轉(zhuǎn)化為化學能 D．微風拂面是通過降低溫度的方式加快面部汗液的蒸發(fā)【答案】C【解答】解：A.電風扇使用的是電動機，電動機的工作原理是通電導體在磁場中受力運動，故A錯誤；B.電風扇工作過程中將電能轉(zhuǎn)化為機械能，故B錯誤；C.無線微型電風扇充電過程中，將電能轉(zhuǎn)化為化學能，故C正確；D.微風拂面是通過加快液體表面上方的空氣流動速度的方式來加快汗液的蒸發(fā)，故D錯誤。2021年5月20日，第五屆世界智能大會在天津梅江會展中心隆重開幕，長安智能化汽車UNI﹣K（如圖）充分展現(xiàn)了“中國智造”科技風采。UNI﹣K不僅可以實現(xiàn)自動刷臉識別車主身份、車內(nèi)拍抖音、全速自適應巡航等眾多功能，其酷炫的轉(zhuǎn)向燈也盡顯奢華。關(guān)于UNI﹣K，下列判斷正確的是（）A．車內(nèi)的集成電路由超導材料制成 B．左右轉(zhuǎn)向燈之間是并聯(lián)連接的 C．拍抖音時，景物通過攝像頭成虛像 D．汽車的電動機利用了電磁感應原理【答案】B【解答】解：A、導電性能介于導體與絕緣體之間的叫半導體，車內(nèi)的集成電路由半導體材料制成，故A錯誤；B、左右轉(zhuǎn)向燈，在一個損壞后另一個仍然可以工作，互不影響，所以是并聯(lián)的，故B正確；C、拍抖音時，景物通過攝像頭成像，攝像頭是一個凸透鏡，成倒立、縮小的實像，故C錯誤；D、電動機是根據(jù)通電導體在磁場中受到力的作用而運動的原理工作的，故D錯誤。如圖所示，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．向左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【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，則通電導體的受力方向不變，銅棒仍然向右運動，故D錯誤；如圖所示的實驗，它的原理在日常生活和軍事領(lǐng)域中有廣泛的應用，下列說法正確的是（）A．該實驗說明了發(fā)電機原理，這個過程將機械能轉(zhuǎn)化為電能 B．該實驗說明了電動機原理，這個過程將機械能轉(zhuǎn)化為電能 C．利用該原理制成電磁炮，通電導體即是炮彈，這個過程將電能轉(zhuǎn)化為機械能 D．利用該原理可制成動圈式話筒，將聲音的能量轉(zhuǎn)化為電能【答案】C【解答】解：（1）圖中有電源，是電動機的原理圖，電動機是通電線圈在磁場中受力而發(fā)生轉(zhuǎn)動，工作時將電能轉(zhuǎn)化為機械能，故AB錯誤；（2）電動機是通電線圈在磁場中受力而發(fā)生轉(zhuǎn)動，電磁炮就是根據(jù)此原理制成的，在電磁炮中通電導體就是炮彈，在電磁炮的工作過程將電能轉(zhuǎn)化為機械能，故C正確；（3）動圈式話筒是根據(jù)電磁感應現(xiàn)象制成的，工作時將聲音的能量轉(zhuǎn)化為電能，故D錯誤。兩根通電導體A和B，A通了電會產(chǎn)生磁場，那A產(chǎn)生的磁場對旁邊的B是不是會有力的作用呢？通過如圖的實驗，發(fā)現(xiàn)導體A和B如虛線所示發(fā)生形變，導體B對A的作用力為Fa，A對B的作用力為Fb。下列說法正確的是（）A．Fa向右，F(xiàn)b向左 B．Fa和Fb是一對平衡力 C．只把導體A所接的電源正負極對調(diào)，則Fb向左 D．只把導體B所接的電源正負極對調(diào)，則Fb向右【答案】C【解答】解：A、由圖可知，A、B之間相互排斥，則導體B對A的作用力Fa的方向是向左的，A對B的作用力Fb的方向是向右的，故A錯誤；B、Fa和Fb是兩個物體之間的相互作用，是一對相互作用力，故B錯誤；C、只把導體A所接的電源正負極對調(diào)，磁場的方向會發(fā)生變化，由圖可知，A和B相互吸引，則Fb是向左的，故C正確；D、只把導體B所接的電源正負極對調(diào)，磁場的方向會發(fā)生變化，則A和B之間是相互吸引的，則Fb是向左的，故D錯誤；如圖所示，研究磁場對通電導線作用的實驗裝置，當閉合開關(guān)，電流由a至b通過導線ab時，導線ab向左運動，下列說法正確的是（）A．只改變電流方向時，導線ab向右運動，機械能轉(zhuǎn)化為電能 B．只改變磁場方向時，導線ab向左運動，電能轉(zhuǎn)化為機械能 C．電流方向和磁場方向同時改變時，導線ab向左運動，電能轉(zhuǎn)化為機械能 D．電流方向和磁場方向同時改變時，導線ab向右運動，機械能轉(zhuǎn)化為電能【答案】C【解答】解：A、磁場方向不變，只改變電流方向時，導線ab的運動方向改變，則導線ab向右運動，電能轉(zhuǎn)化為機械能，故A錯誤。B、電流方向不變，只改變磁場方向時，導線ab的運動方向改變，則導線ab向右運動，電能轉(zhuǎn)化為機械能，故B錯誤。CD、電流方向和磁場方向同時改變時，導線ab的運動方向不變，即導線ab向左運動，電能轉(zhuǎn)化為機械能，故C正確，D錯誤。如圖甲，磁場對導體的力F豎直向上，用Fab、Fcd、Fa′b′、Fc′d′分別表示圖乙、丙中閉合開關(guān)時磁場對導體ab、cd、a′b′、c′d′的力，則（）A．Fab豎直向下，F(xiàn)cd豎直向下 B．Fab豎直向上，F(xiàn)cd豎直向下 C．Fa′b′豎直向上，F(xiàn)c′d′豎直向下 D．Fa′b′豎直向下，F(xiàn)c′d′豎直向上【答案】C【解答】解：圖甲中，電源左側(cè)為正極、右側(cè)為負極，則導體棒中的電流方向垂直于紙面向里，磁體間的磁場方向從右向左，導體受到磁場力的方向是豎直向上的；圖乙中，電源正負極與圖甲相反，閉合開關(guān)后，ab中的電流方向垂直于紙面向外（即從b到a），磁體間的磁場方向從右向左，與甲圖中的電流方向相反，磁場方向相同，所以ab受到磁場力Fab的方向是豎直向下的；由于cd中的電流方向與ab中的電流方向相反，磁場方向相同，則cd的受力方向與ab的受力方向相反，即磁場力Fcd的方向是豎直向上的，故AB錯誤；圖丙中，電源正負極與圖甲相反，閉合開關(guān)后，a′b′中的電流方向垂直于紙面向外（即從b'到a'），而磁體間的磁場方向是從左向右，與甲圖中的電流方向相反，磁場方向相反，所以a′b′與圖甲中導體受到磁場力的方向相同，即Fa′b′的方向是豎直向上的；由于c′d′中的電流方向與a′b′中的電流方向相反，磁場方向相同，則c′d′的受力方向與a′b′的受力方向相反，即磁場力Fc′d′的方向是豎直向下的，故C正確，D錯誤。在研究通電導線在磁場中受到力的作用時，用U形電磁鐵替代磁體完成實驗，如圖所示，閉合開關(guān)，導線受到水平向右的力。下列說法正確的是（）A．若只對調(diào)電磁鐵的電源兩極，導線在磁場中受力方向不變 B．若只對調(diào)鉛蓄電池的電源兩極，導線在磁場中受力方向不變 C．電磁鐵外部磁感線的方向是從B端出發(fā)回到A端 D．將一枚小磁針放在電磁鐵B端旁，靜止時，它的N極指向電磁鐵B端【答案】C【解答】解：AB、若只對調(diào)電磁鐵的電源兩極或只對調(diào)鉛蓄電池的電源兩極，導體受力的方向會發(fā)生改變，故AB錯誤；C、根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的上端為S極，下端為N極，磁感線在磁體的外部是從N極出來回到S極的，則電磁鐵外部磁感線的方向是從B端出發(fā)回到A端，故C正確；D、將一枚小磁針放在電磁鐵B端旁，根據(jù)異名磁極相互吸引可知，靜止時，它的N極指向電磁鐵A端，故D錯誤。如圖所示，在磁場中，一通電導線AB被彈簧懸掛著，在水平位置上處于靜止狀態(tài)，當開關(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)過一個角度【答案】C【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，導線不受磁場力作用，在豎直方向上，彈簧的彈力與導線的重力是一對平衡力，斷開開關(guān)后，在豎直方向上導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；通電直導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（選填“順時針”或“逆時針”）轉(zhuǎn)動的?！敬鸢浮宽槙r針【解答】解：由圖乙知，磁感線是水平向左的；線圈里左邊導線電流方向是垂直向里；右邊導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線所受磁場力方向為豎直向上；同理可知：線圈里右邊導線所受磁場力方向為豎直向下；則線圈是順時針轉(zhuǎn)動的。如圖（a）所示，一根垂直于紙面的導線P放置在一水平放置條形磁鐵的正上方，若導線受到磁鐵給它的作用力的方向豎直向下，則導線中電流的方向是垂直紙面（選填：“向外”或“向內(nèi)”）；現(xiàn)將該導線稍微向右平移一段距離，如圖（b）所示，則這根導線受到磁鐵對它的作用力的方向為（選填：“右下方”、“右上方”、“左下方”或“左上方”）?！敬鸢浮肯騼?nèi)；左下方【解答】解：（1）磁場在圖（a）中的方向是水平向右，伸開左手，拇指與手掌垂直且共面，磁感線向右穿過手心，則手心朝左，大拇指豎直向下，四指指向電流方向，故導線中電流的方向是垂直紙面向內(nèi)；（2）將該導線稍微向右平移一段距離，磁場的方向為該點的切線方向，由左手定則可知，這根導線受到磁鐵對它的作用力的方向為左下方。將兩塊磁鐵分別吸在干電池的正負極上，使兩個磁鐵的N極都向外，構(gòu)成了一個可以在平面上滾動的滾輪。如圖所示，將錫箔紙平鋪在水平桌面上，再將滾輪輕輕放在錫箔紙上，由于錫箔紙具有性，滾輪立刻開始向前滾動。滾輪能夠滾動的原理是。若讓滾輪向相反的方向滾動，下列操作可行的是。（可多選①僅將滾輪左右換個方向；②僅將電池正負極對調(diào)一下；③將兩端磁鐵的N、S極和電池的正負極均對調(diào)）【答案】導電；磁場對電流有力的作用；①②【解答】解：將錫箔紙平鋪在水平桌面上，再將滾輪輕輕放在錫箔紙上，由于錫箔紙是導體，容易導電，所以通過錫箔紙有電流，干電池在磁體的磁場中受力運動，所以滾輪立刻開始向前滾動；通電導體在磁場中的受力方向與電流的方向、磁場的方向有關(guān)，若讓滾輪向相反的方向滾動，可以改變磁場的方向或電流的方向，即將滾輪左右換個方向或?qū)㈦姵卣摌O對調(diào)一下；若同時將兩端磁鐵的N、S極和電池的正負極均對調(diào)，則受力的方向不變，故可行的是①②。實驗發(fā)現(xiàn)，當兩條平行放置的直導線a、b中通以相同方向的電流時，兩根導線相互吸引，如圖所示。使導線b受力的施力物體是。如果只改變導線a中的電流方向，兩根導線間（選填“有”或“沒有”）作用力，你判斷的依據(jù)是。【答案】a；有；磁場對放入磁場的磁體有磁力的作用【解答】解：當兩條平行放置的直導線a、b中通以相同方向的電流時，兩根導線相互吸引，b受到了a的吸引力，所以使導線b受力的施力物體是a；a、b中有電流通過，則a、b的周圍存在磁場，a、b相當于是一個磁體；如果只改變導線a中的電流方向，a的磁場的方向發(fā)生了變化，a的磁場對b仍然有力的作用。如圖所示的裝置可以用來研究（填“電動機”或“發(fā)電機”）的工作原理。圖中閉合開關(guān)，靜止的導體棒ab在軌道上向右運動，說明了通電導體在磁場中受到的作用；若只將電源的正、負極對調(diào)，則導體棒ab將向運動（選填“左”或“右”）；若同時將蹄形磁鐵的N、S極對調(diào)、將電源的正、負極對調(diào)，則導體棒ab將向運動（選填“左”或“右”）。【答案】電動機；力；左；右【解答】解：閉合開關(guān)，靜止的導體棒ab在軌道上向右運動，說明通電導體在磁場中受到力的作用，這是電動機的原理。若只將電源的正、負極對調(diào)，改變了電流方向，則導體棒ab的運動方向改變，所以導體棒ab將向左運動。若