初中物理人教版（2024）九年级全册第4节 电动机课堂检测

这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册第4节 电动机课堂检测，共20页。试卷主要包含了磁场对通电导线的作用，电动机，扬声器和耳机的构造和原理等内容，欢迎下载使用。

一、磁场对通电导线的作用
1、实验装置
实验现象
把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，原来静止的导线会在轨道上运动。
实验结论
通电导体在磁场里受到力的作用。
（2）力的作用方向与电流方向、磁场方向有关。
（3）当电流方向或磁场方向两者中的一个发生改变时，力的方向随之改变；当电流方向和磁感线方向同时发生改变时，力的方向不变。
二、电动机
1、工作原理：根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动制成。
2、能量转化：电能转化为机械能。
3、构成：由转子和定子两部分组成。
4、换向器作用：线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续转动。
5、改变电动机转动方向的方法
（1）改变电流方向。
（2）改变磁感线方向。
6、提高电动机转速的方法
（1）增加线圈匝数。
（2）增加磁体磁性。
（3）增大电流。
三、扬声器和耳机的构造和原理
1、构造如图所示：永久磁体、线圈、锥形纸盆。
2、工作原理：通电导体在磁场中受到力的作用。
3、工作过程：扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，产生不同方向的磁场，通电线圈在力的作用下来回振动，纸盆随之振动起来，发出声音。
必刷易错题型
一、选择题
1．（2022•昆明模拟）如图所示的四种电器中，利用电动机原理工作的是（ ）
A．电炉B．电风扇
C．电饭煲D．电铃
2．（2022•济南模拟）用如图所示的装置探究通电导线在磁场中的受力情况。接通电源，发现导体向右运动；把电源正负极对调后接入电路，发现导体向左运动。这个实验事实说明通电导线在磁场中受力（ ）
A．方向与电流方向有关B．方向与磁场方向有关
C．大小与电流大小有关D．大小与磁场强弱有关
3．（2022•镇江模拟）如图是简易“电动火车”的示意图，把一个干电池两端吸有短小圆柱形强磁铁的“结合体”，放入很长的固定在水平桌面的螺旋线圈内，干电池和强磁铁的“结合体”就会在螺旋线圈内运动。关于简易“电动火车”的说法有：①线圈可以用漆包线绕成，确保各处绝缘；②强磁铁与线圈在任何位置都应保持良好接触；③“结合体”受到磁场力的作用；④“结合体”受到电源产生的电力。其中正确的是（ ）
A．①②B．②③C．①③D．①④
4．（2022•天津模拟）如图所示，将各元件按照此方式安装好，闭合开关后，发现金属棒
ab向右运动，再次断开开关，闭合开关后下列操作可使金属棒向左运动的是（ ）
A．调换磁铁的N，S极
B．降低电源电压
C．换用条形磁铁
D．调换磁铁N，S极并调换电源正负极
5．（2022•苏州模拟）如图甲所示，将一对用软磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中，舌簧端面互叠，但留有间隙，就制成了一种磁控元件﹣﹣干簧管，以实现自动控制。某同学自制了一个线圈，将它套在干簧管上，制成一个干簧继电器，用来控制灯泡的亮灭，如图乙所示为工作原理图。与干簧继电器在工作中所利用的电磁现象无关的是
（ ）
A．磁化B．电流的磁效应
C．磁极间的相互作用D．磁场对电流的作用
6．（2022•合肥模拟）如图是直流电动机的结构示意图，要改变直流电动机的转向，应采取的办法是（ ）
A．只改变线圈中的电流方向或磁场方向
B．同时改变线圈中的电流方向和磁场方向
C．适当改变线圈中的电流大小
D．适当升高或降低电源电压
7．（2022•常州模拟）小明用漆包线绕成线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，如图所示，闭合开关S后，发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动。为使线圈持续转动，下列措施中可行的是（ ）
A．换用电压更大的电源
B．换用磁性更强的磁体
C．重新制作匝数更多的线圈，将线圈两端的漆全部刮去
D．在线圈的一端重抹油漆，干后在适当位置刮去半圈
8．（2022•沈阳模拟）如图1，⊗表示导线中的电流方向垂直于纸面向里，F是磁场对通电导线的作用力。用Fab、Fcd、Fa'b'、Fc'd'分别表示图2、3中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a'b'、c'd'的作用力，则（ ）
A．Fab竖直向上，Fcd竖直向下
B．Fab竖直向下，Fcd竖直向上
C．Fa'b'竖直向上，Fc'd'竖直向下
D．Fa'b'竖直向下，Fc'd'竖直向下
9．（2022•广州模拟）矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示，ab、bc、ed和fe段都受到该磁场的作用力，下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同（ ）
A．ab段与bc段B．ab段与ed段C．ab段与fe段D．fe段与ed段
10．（2022•盐城模拟）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，灯就发光），他们看到的现象分别是（ ）
A．小明看到线圈连续转动，灯时亮时灭
B．小华看到线圈连续转动，灯连续发光
C．小华看到线圈左右摆动，灯时亮时灭
D．小明看到线圈左右摆动，灯连续发光
11．（2022•衡水模拟）如图所示是扬声器（喇叭）的结构图。当扬声器的线圈中通入携带声音信息的时刻变化的电流时，线圈会在永久磁体的作用下带动锥形纸盆振动发声。下列说法中正确的是（ ）
A．扬声器工作时是将机械能转化为电能
B．扬声器工作时线圈中不会有电流
C．扬声器中的永久磁体不会对线圈有作用力
D．扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动
12．（2022•宿迁模拟）如图所示，干电池底部吸有强磁铁（可导电），在干电池的正极上支有一“门”字形导线框，导线框B侧和套在强磁铁上导电圆环C连接，导线框和圆环C能够一起绕干电池持续转动，圆环C在转动过程中与强磁铁接触良好。导线框转动的动力来源（ ）
A．只有线框A侧受到磁场对电流的作用
B．只有线框B侧受到磁场对电流的作用
C．线框A侧、B侧都受到磁场对电流的作用
D．线框A侧、B侧都不受到磁场对电流的作用，是受到的其它外力
二、填空题
13．（2021•南宁期末）如图所示，把通电导线放在两个磁极中间，磁极对导线有垂直指向纸里的力的作用，这是因为通电导线周围存在 ，如果导线中电流方向相反，则磁极对导线的力垂直指向 （选填“纸里”或“纸外”）。
14．（2022•安阳模拟）如图所示是某公司最新推出的一款仿生四足机器狗。该机器狗的机身上拥有多个电动机，电动机的工作原理是 ，该机器狗身上还搭载了多个对光线、温度、声音等高度敏感的传感器，传感器是用
（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）材料制成的。
15．（2022•西安模拟）如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图．当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜 （向左/向右/左右往复）运动．音圈之所以运动，是由于磁场对 有力的作用，此现象中能量转化情况是 ．
16．（2022•芜湖模拟）如图甲所示，“×”代表磁场方向垂直纸面向里，通电导体的受力方向与电流方向和磁场方向有关，如果导体ab的电流方向向上，导体ab受到向左的力的作用，如果电流方向向下，导体ab受到向右的力；若磁场方向不变，一电子沿图乙所示的速度方向向上运动，该电子受到向 （选填“左”或“右”）的力。
17．（2022•兰州模拟）将两块磁铁分别吸在干电池的正负极上，使两个磁铁的N极都向外，这样就制成了一个滚轮，如图所示，将其放在平铺在桌面上的锡箔纸上，滚轮立刻开始向前滚动，请你利用学过的知识，写出一个与该现象原理相同的装置 ，想让滚轮向相反的方向滚动，下列操作可行的是 （①仅将滚轮左右换个方向；②仅将电池正负极对调一下；③将两端磁铁的N、S极和电池的正负极均对调）。
18．（2022•成都模拟）电磁炮是一种新型武器，电磁炮利用了通电导体在磁场中会受力运动的原理。如图是它的原理图，其中B端是螺线管的 极，电磁炮发射过程的能量转化与我们学过的 机相同。
三、实验探究题
19．（2022•佛山模拟）科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况）。
（1）由图可知两平行通电导线之间有力的作用。当通入的电流方向相同时，导线相互 ；当通入电流方向相反时，导线相互 ；
（2）判断通电直导线周围磁场方向的方法是：用右手握导线，大拇指指向电流方向，则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向，根据这个方法，请你判定甲图中导线a在导线b处产生的磁场方向为垂直于纸面 ；（填“向里”或“向外”）
（3）上述现象的原因是：通电导线a周围产生的磁场对通电导b有力的作用。当导线a中的电流方向改变时，其磁场的方向也发生改变，导线b受力方向随之改变；由此可知：与磁体之间的相互作用一样，电流之间的相互作用也是通过 来实现的。
20．（2022•宜宾模拟）利用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”。
（1）应在M、N之间接入 （选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”），装置中的导体棒应选用轻质的 （选填“铁棒”或“铝棒”）；
（2）在正确完成（1）的操作后，闭合开关，发现导体棒AB在磁场力作用下向左运动，若要使导体棒AB在磁场力作用下向右运动，你采取的方法是 或 ；
（3）如图乙中，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。通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，则ab段导线所受磁场力的方向是 ，这两个力 （选填“是”或“不是”）一对平衡力，理由是 ；
（4）小明自制了一个电动机，将线圈漆包线两端的漆全部刮去后，用导电支架托住，放入磁场中（如图丙所示）。闭合开关，发现线圈不能持续转动，只能在平衡位置附近摆动。线圈处于平衡位置时，线圈平面与磁感线
（选填“平行”或“垂直”）；为了使线圈能持续转动，正确的刮漆方法应该是 。
20.4 电动机 同步易错题集
高频考点梳理
一、磁场对通电导线的作用
1、实验装置
实验现象
把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，原来静止的导线会在轨道上运动。
实验结论
通电导体在磁场里受到力的作用。
（2）力的作用方向与电流方向、磁场方向有关。
（3）当电流方向或磁场方向两者中的一个发生改变时，力的方向随之改变；当电流方向和磁感线方向同时发生改变时，力的方向不变。
二、电动机
1、工作原理：根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动制成。
2、能量转化：电能转化为机械能。
3、构成：由转子和定子两部分组成。
4、换向器作用：线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续转动。
5、改变电动机转动方向的方法
（1）改变电流方向。
（2）改变磁感线方向。
6、提高电动机转速的方法
（1）增加线圈匝数。
（2）增加磁体磁性。
（3）增大电流。
三、扬声器和耳机的构造和原理
1、构造如图所示：永久磁体、线圈、锥形纸盆。
2、工作原理：通电导体在磁场中受到力的作用。
3、工作过程：扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，产生不同方向的磁场，通电线圈在力的作用下来回振动，纸盆随之振动起来，发出声音。
必刷易错题型
一、选择题
1．（2022•昆明模拟）如图所示的四种电器中，利用电动机原理工作的是（ ）
A．电炉B．电风扇
C．电饭煲D．电铃
解：
电风扇是利用通电导线在磁场中运动而使扇叶转动的；
电炉、电饭煲均为利用电流的热效应；
电铃是利用电流的磁效应。
答案：B。
2．（2022•济南模拟）用如图所示的装置探究通电导线在磁场中的受力情况。接通电源，发现导体向右运动；把电源正负极对调后接入电路，发现导体向左运动。这个实验事实说明通电导线在磁场中受力（ ）
A．方向与电流方向有关B．方向与磁场方向有关
C．大小与电流大小有关D．大小与磁场强弱有关
解：接通电源，发现导体ab向左运动，把电源正负极对调后接入电路，电流的方向改变了，发现导体ab向右运动。说明通电导线在磁场中受力方向跟电流方向有关。
答案：A。
3．（2022•镇江模拟）如图是简易“电动火车”的示意图，把一个干电池两端吸有短小圆柱形强磁铁的“结合体”，放入很长的固定在水平桌面的螺旋线圈内，干电池和强磁铁的“结合体”就会在螺旋线圈内运动。关于简易“电动火车”的说法有：①线圈可以用漆包线绕成，确保各处绝缘；②强磁铁与线圈在任何位置都应保持良好接触；③“结合体”受到磁场力的作用；④“结合体”受到电源产生的电力。其中正确的是（ ）
A．①②B．②③C．①③D．①④
解：
由图和题意可知，螺旋线圈和结合体构成一个闭合回路，强磁铁与线圈在任何位置都应保持良好接触；当吸附着磁铁的电池进入线圈后，线圈中有电流通过，通电线圈会产生磁场，“结合体”在线圈所形成的磁场中会受到磁场力的作用，“结合体”与通电线圈之间相吸、相斥，这样“结合体”就会在螺旋线圈内运动，故②③正确。
答案：B。
4．（2022•天津模拟）如图所示，将各元件按照此方式安装好，闭合开关后，发现金属棒
ab向右运动，再次断开开关，闭合开关后下列操作可使金属棒向左运动的是（ ）
A．调换磁铁的N，S极
B．降低电源电压
C．换用条形磁铁
D．调换磁铁N，S极并调换电源正负极
解：A、调换磁铁的N、S极，磁场方向发生了变化，导体ab受力方向发生变化，会向左运动，故A正确；
BC、降低电源电压、换用条形磁铁，不会改变金属棒的受力方向，故BC错误；
D、调换磁铁N、S极并调换电源正负极，导体受力方向不变，故D错误。
答案：A。
5．（2022•苏州模拟）如图甲所示，将一对用软磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中，舌簧端面互叠，但留有间隙，就制成了一种磁控元件﹣﹣干簧管，以实现自动控制。某同学自制了一个线圈，将它套在干簧管上，制成一个干簧继电器，用来控制灯泡的亮灭，如图乙所示为工作原理图。与干簧继电器在工作中所利用的电磁现象无关的是
（ ）
A．磁化B．电流的磁效应
C．磁极间的相互作用D．磁场对电流的作用
解：S闭合时，控制电路接通，线圈产生磁场，舌簧被磁化，在两舌簧端面形成异名磁极，因相互吸引而吸合，于是工作电路接通。S断开时，两舌簧退磁，在弹力作用下分开，工作电路断开。故该装置中利用了电流的磁效应、磁化及磁极间的相互作用。没有利用磁场对电流的作用。
答案：D。
6．（2022•合肥模拟）如图是直流电动机的结构示意图，要改变直流电动机的转向，应采取的办法是（ ）
A．只改变线圈中的电流方向或磁场方向
B．同时改变线圈中的电流方向和磁场方向
C．适当改变线圈中的电流大小
D．适当升高或降低电源电压
解：A、当改变线圈中电流方向或改变磁场方向时，线圈中受力的方向将变化，则直流电机的转向将发生变化，故A正确；
B、若同时改变电流方向及磁场方向，线圈的受力方向是不变的，故B错误；
C、改变电流只会改变力的大小，不会改变力的方向，故不会改变电机的转向；故C错误；
D、升高或降低电源电压也只能改变力的大小，不能改变力的方向，故D错误；
答案：A。
7．（2022•常州模拟）小明用漆包线绕成线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，如图所示，闭合开关S后，发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动。为使线圈持续转动，下列措施中可行的是（ ）
A．换用电压更大的电源
B．换用磁性更强的磁体
C．重新制作匝数更多的线圈，将线圈两端的漆全部刮去
D．在线圈的一端重抹油漆，干后在适当位置刮去半圈
解：将线圈两端的漆全部刮去后，没有了换向器，不能改变线圈中的电流方向，就不能改变线圈的受力方向，所以闭合开关S后，发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动，要想让线圈持续转动，需增加换向器，即在线圈的一端重抹油漆，干后在适当位置刮去半圈，相当于添加一个换向器，使线圈能够持续转动，故D符合要求；换用电压更大的电源、换用磁性更强的磁体、重新制作匝数更多的线圈不能改变线圈的受力方向，仍然不能持续转动，故ABC不符合要求。
答案：D。
8．（2022•沈阳模拟）如图1，⊗表示导线中的电流方向垂直于纸面向里，F是磁场对通电导线的作用力。用Fab、Fcd、Fa'b'、Fc'd'分别表示图2、3中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a'b'、c'd'的作用力，则（ ）
A．Fab竖直向上，Fcd竖直向下
B．Fab竖直向下，Fcd竖直向上
C．Fa'b'竖直向上，Fc'd'竖直向下
D．Fa'b'竖直向下，Fc'd'竖直向下
解：
AB、由图2可知，线圈右侧dc中的电流的方向是向内的，根据磁场方向改变，其受到的磁场力的方向是竖直向上的，ab所受磁场力方向竖直向下，故A错误、B正确；
CD、由图3知，线圈左侧a′b′电流的方向是向里的，根据磁场方向不变，其受到的磁场力的方向是竖直向下的，c′d′所受磁场力方向竖直向下，故CD错误。
答案：B。
9．（2022•广州模拟）矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示，ab、bc、ed和fe段都受到该磁场的作用力，下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同（ ）
A．ab段与bc段B．ab段与ed段C．ab段与fe段D．fe段与ed段
解：如图磁场方向相同，电流方向相同，通电导体的受力方向相同，
abfe段和bcde段并联的电源上，所以ab电流向下、ef电流向上、cb电流向上、de电流向下，
ab和ed电流方向相同，受到磁场作用力方向相同，
ef和cb电流方向相同，受到磁场作用力方向相同。
答案：B。
10．（2022•盐城模拟）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，灯就发光），他们看到的现象分别是（ ）
A．小明看到线圈连续转动，灯时亮时灭
B．小华看到线圈连续转动，灯连续发光
C．小华看到线圈左右摆动，灯时亮时灭
D．小明看到线圈左右摆动，灯连续发光
解：
小华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为转动，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，这样才能使线圈在磁场中持续转动下去，灯时亮时灭，故BC错误；
小明把两端的漆皮都刮掉，线圈每转过半圈，受力方向发生变化，会来回摆动，但电路中有持续的电流，灯泡会持续发光，故A错误，D正确。
答案：D。
11．如图所示是扬声器（喇叭）的结构图。当扬声器的线圈中通入携带声音信息的时刻变化的电流时，线圈会在永久磁体的作用下带动锥形纸盆振动发声。下列说法中正确的是（ ）
A．扬声器工作时是将机械能转化为电能
B．扬声器工作时线圈中不会有电流
C．扬声器中的永久磁体不会对线圈有作用力
D．扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动
解：A、动圈式扬声器在工作过程中消耗了电能，把电能转化为机械能，故A错误；
B、动圈式扬声器工作时线圈会有地电流，故B错误；
C、当线圈中有电流通过时，扬声器中的永久磁体会对线圈有作用力，故C错误；
D、扬声器的工作原理是磁场对电流有力的作用，故D正确。
答案：D。
12．（2022•宿迁模拟）如图所示，干电池底部吸有强磁铁（可导电），在干电池的正极上支有一“门”字形导线框，导线框B侧和套在强磁铁上导电圆环C连接，导线框和圆环C能够一起绕干电池持续转动，圆环C在转动过程中与强磁铁接触良好。导线框转动的动力来源（ ）
A．只有线框A侧受到磁场对电流的作用
B．只有线框B侧受到磁场对电流的作用
C．线框A侧、B侧都受到磁场对电流的作用
D．线框A侧、B侧都不受到磁场对电流的作用，是受到的其它外力
解：
干电池底部吸有强磁铁，周围存在磁场，导线框B侧和套在强磁铁上导电圆环C连接，则线框B侧有电流通过（即线框B侧是通电导体），所以线框B侧受到磁场对电流的作用力而运动；而线框A侧没有通电，所以A侧没有受到磁场的作用力；故B正确，ACD错误。
答案：B。
二、填空题
13．（2021•南宁期末）如图所示，把通电导线放在两个磁极中间，磁极对导线有垂直指向纸里的力的作用，这是因为通电导线周围存在 磁场 ，如果导线中电流方向相反，则磁极对导线的力垂直指向 纸外 （选填“纸里”或“纸外”）。
解：把通电导线放在两个磁极中间，磁极对导线有垂直指向纸里的力的作用，这是因为通电导线周围存在磁场，且与磁极间的磁场发生相互作用，从而使放在磁场中的通电导线受到力的作用；
通电导体在磁场中受力的作用，受力的方向跟电流的方向和磁场的方向有关，如果导线中电流方向相反，而磁场方向不变，则导线受力的方向改变，所以此时磁极对导线的力垂直指向纸外。
答案：磁场；纸外。
14．（2022•安阳模拟）如图所示是某公司最新推出的一款仿生四足机器狗。该机器狗的机身上拥有多个电动机，电动机的工作原理是 通电线圈在磁场中受力而转动 ，该机器狗身上还搭载了多个对光线、温度、声音等高度敏感的传感器，传感器是用 半导体 （选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）材料制成的。
解：机器狗身上有多个电动机，要消耗电能转化为机械能，所以电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。
传感器的电阻会受到温度、光线和声音的变化而变化，所以它是由半导体做成的。
答案：通电线圈在磁场中受力而转动；半导体。
15．（2022•西安模拟）如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图．当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜 左右往复 （向左/向右/左右往复）运动．音圈之所以运动，是由于磁场对 通电导体 有力的作用，此现象中能量转化情况是 电能转化为机械能 ．
解：当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，因为电流方向改变，音圈受力方向改变，音圈带动音膜左右往复运动；音圈之所以运动，是由于磁场对通电导体有力的作用；此现象中能量转化情况是电能转化为机械能。
答案：左右往复；通电导体；电能转化为机械能。
16．（2022•芜湖模拟）如图甲所示，“×”代表磁场方向垂直纸面向里，通电导体的受力方向与电流方向和磁场方向有关，如果导体ab的电流方向向上，导体ab受到向左的力的作用，如果电流方向向下，导体ab受到向右的力；若磁场方向不变，一电子沿图乙所示的速度方向向上运动，该电子受到向 右 （选填“左”或“右”）的力。
解：
因电子带负电，则电流的方向与电子定向移动的方向相反；由图乙可知，电子向上运动，则形成电流的方向是向下的；与甲图右侧导体ab相比可知，磁场方向不变，电流方向也相同，所以它们受到磁场力的方向相同，即电子受到向右的力。
答案：右。
17．（2022•兰州模拟）将两块磁铁分别吸在干电池的正负极上，使两个磁铁的N极都向外，这样就制成了一个滚轮，如图所示，将其放在平铺在桌面上的锡箔纸上，滚轮立刻开始向前滚动，请你利用学过的知识，写出一个与该现象原理相同的装置 电动机 ，想让滚轮向相反的方向滚动，下列操作可行的是 ①② （①仅将滚轮左右换个方向；②仅将电池正负极对调一下；③将两端磁铁的N、S极和电池的正负极均对调）。
解：将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，由于锡箔纸是导体，容易导电，所以通过锡箔纸有电流，干电池在磁体的磁场中受力运动，所以滚轮立刻开始向前滚动，其原理同电动机的原理；
通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向、磁场的方向有关，若让滚轮向相反的方向滚动，可以改变磁场的方向或电流的方向，即将滚轮左右换个方向或将电池正负极对调一下；若同时将两端磁铁的N、S极和电池的正负极均对调，则受力的方向不变，故可行的是①②。
答案：电动机；①②。
18．（2022•成都模拟）电磁炮是一种新型武器，电磁炮利用了通电导体在磁场中会受力运动的原理。如图是它的原理图，其中B端是螺线管的 S 极，电磁炮发射过程的能量转化与我们学过的 电动 机相同。
解：由图可知，电流从螺线管的左端流入，根据安培定则可知，B端是螺线管的S极；电磁炮的原理是：位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动，它与生活中电动机的原理是相同的。
答案：S；电动。
三、实验探究题
19．（2022•佛山模拟）科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况）。
（1）由图可知两平行通电导线之间有力的作用。当通入的电流方向相同时，导线相互 吸引 ；当通入电流方向相反时，导线相互 排斥 ；
（2）判断通电直导线周围磁场方向的方法是：用右手握导线，大拇指指向电流方向，则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向，根据这个方法，请你判定甲图中导线a在导线b处产生的磁场方向为垂直于纸面 向里 ；（填“向里”或“向外”）
（3）上述现象的原因是：通电导线a周围产生的磁场对通电导b有力的作用。当导线a中的电流方向改变时，其磁场的方向也发生改变，导线b受力方向随之改变；由此可知：与磁体之间的相互作用一样，电流之间的相互作用也是通过 磁场 来实现的。
解：（1）由图可知，当通入的电流方向相同时，导线靠拢，说明两导线相互吸引；
当通入电流方向相反时，导线远离，说明两导线相互排斥；
（2）用右手握导线，大拇指指向电流方向（向上），则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向，
a的左侧垂直于纸面向外，b处（a的右侧）垂直于纸面向里；
（3）通电导线a周围产生的磁场对通电导线b有力的作用；与磁体之间的相互作用一样，电流之间的相互作用也是通过磁场来实现的。
答案：（1）吸引；排斥；（2）向里；（3）磁场。
20．（2022•宜宾模拟）利用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”。
（1）应在M、N之间接入 电源 （选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”），装置中的导体棒应选用轻质的 铝棒 （选填“铁棒”或“铝棒”）；
（2）在正确完成（1）的操作后，闭合开关，发现导体棒AB在磁场力作用下向左运动，若要使导体棒AB在磁场力作用下向右运动，你采取的方法是 改变电流的方向 或 改变磁场的方向 ；
（3）如图乙中，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。通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，则ab段导线所受磁场力的方向是 竖直向上 ，这两个力 不是 （选填“是”或“不是”）一对平衡力，理由是 两个力的方向不在同一直线 ；
（4）小明自制了一个电动机，将线圈漆包线两端的漆全部刮去后，用导电支架托住，放入磁场中（如图丙所示）。闭合开关，发现线圈不能持续转动，只能在平衡位置附近摆动。线圈处于平衡位置时，线圈平面与磁感线 垂直 （选填“平行”或“垂直”）；为了使线圈能持续转动，正确的刮漆方法应该是 将线圈两端的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮上半周或下半周 。
解：（1）利用如图所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，即必须有电源，所以在ab间应接电源；利用该原理制成了电动机；
探究磁场对电流作用时，因为磁体能够吸引磁性材料，因此通电导体不能为磁性材料，故不能选择铁棒进行实验，而是铝棒；
（2）通电导体在磁场受力而转动，转动方向改变与电流的方向和磁感线的方向有关，故若要使导体棒AB在磁场力作用下向右运动，可以改变电流的方向或改变磁场的方向；
（3）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。
（4）当通电线圈所在平面与磁感线垂直时，此时线圈处于平衡位置；
为了使线圈能持续转动，正确的刮漆方法应该是将线圈两端的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮上半周或下半周；
按这种方法刮漆，线圈转到平衡位置时，线圈中没有电流，线圈由于惯性能够按原方向持续转动，所以此这一部位就相当于直流电动机中的换向器，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。
答案：（1）电源；铝棒；（2）改变电流的方向；改变磁场的方向；（3）竖直向上；不是；两个力的方向不在同一直线；（4）垂直；将线圈两端的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮上半周或下半周。