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初中物理苏科版九年级全册磁场对电流的作用 电动机课后作业题
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这是一份初中物理苏科版九年级全册磁场对电流的作用 电动机课后作业题，共25页。试卷主要包含了、单选题，、填空题，、实验题，、作图题等内容，欢迎下载使用。
16.3 磁场对电流的作用 电动机 课时练
一 、单选题
1、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
2、如图所示是实验室用电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。线圈中的电流越大，指针偏转角度越大，下列四幅图能反映该电流表内部原理的是（ ）
A. B. C. D.
3、电磁弹射器是未来航空母舰的核心技术之一。电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，弹射车受到强大的推力带动舰载机快速运动。下列四幅实验装置图中反映电磁弹射器工作原理的是（ ）
A. B. C. D.
4、如图所示，闭合开关，铜棒向右运动；要使铜棒向左运动，可行的操作是（ ）
A. 电源的正、负极对调 B. 换用更细的铜棒
C. 向左移动变阻器滑片 D. 同时对调电极和磁极
5、小闽在家为弟弟自制了一个玩具，把一块椭圆形钕铁磁铁吸在干电池底部，将一段裸露的铜线折成矩形线框，上边与电池正极接触，下边搭接在磁铁上线框就顺时针转动，如图所示。与该玩具工作原理相同的是（ ）
A. 电铃 B. 电磁起重机 C. 动圈式话筒 D. 动圈式扬声器
6、一次探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间(如图所示)惊讶地发现了灯丝在晃动，关于这个现象，下列说法正确的是（ ）
A. 灯丝晃动的原理与奥斯特实验的原理相似 B. 灯丝晃动说明灯丝中电流的方向保持不变
C. 灯丝晃动是因为受到了磁体的吸引作用 D. 灯丝晃动是磁场对电流的作用的结果
7、如图所示，将矩形铜线框ACDF上的B、E两点接入电路并放入磁场中，AB、BC、ED和FE段都受到磁场的作用力，下列哪两段线框在磁场中受力的方向相同（ ）
A. AB段与BC段 B. AB段与ED段
C. BC段与ED段 D. ED段与FE段
8、如图所示，线圈abcd位于磁场中，当开关接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；此时，cd段导线受磁场力（ ）
A. 方向向上 B. 方向向下
C. 为零，因为线圈处于水平位置 D. 为零，因为ab段导线向上转动
9、如图所示，太阳发射出来的高速带电粒子流，在接近地球时，地磁场会改变其运动方向，使其偏离地球，对地球上的生命起到了保护作用。下面各图与其原理相同的是（ ）
A. B. C. D.
10、通电线圈abcd分别在不同的磁场中转动，如图甲、乙所示，已知图甲中导线ab所受磁场力的方向竖直向上，则（ ）
A. 图甲中cd边所受磁场力的方向是竖直向上
B. 图甲中cd边所受磁场力的方向是竖直向下，是因为图甲中cd边所处磁场的方向与ab边的相反
C. 图乙中cd边所受磁场力的方向是竖直向下
D. 图乙中ab边所受磁场力的方向是竖直向下
二 、填空题
1、如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对 ______有力的作用，利用这一原理可以制成 ______机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向 ______运动。
2、两个磁体之间有力的作用，同名磁极相互 ______；通电导线能使小磁针发生偏转，这是因为通电导线周围存在 ______；如图所示，把通电导线放在两个磁极中间，磁极对导线的力垂直指向纸里，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”)。
3、在研究“磁场对通电导体的作用”实验中。
(1)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 ______，根据该原理可制成 ______。
(2)在乙图中，通电后cd段导线受d场力F1的方向为竖直向下，由此可以判断ab段导线所受磁场力F2的方向是竖直向上，F1与F2不是一对平衡力，这是因为 ______。
(3)要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装 ______，自动改变线圈中的电流方向。
4、将一节干电池正放在磁体上，再将铜质导线绕成线圈后放在电池上，如图所示，你会发现线圈竟然连续转动起来了，这个现象的原理是______，下列对实验现象的判断，正确的有 ______。(填序号)
①换用磁性更强的磁体，线圈转得更快 ；②将干电池的正负极对调，会改变线圈的转动方向；
③用同样长度和粗细的镍铬合金线做线圈，转速更快 ；④线圈与正极间摩擦大小不影响转速的快慢。
5、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。
6、如图甲所示，这是一款动圈式无线耳机及其充电仓，图乙是其内部结构的示意图。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运动，音圈之所以会运动，是由于磁场对 ______有力的作用；利用充电仓给无线耳机充电时，充电仓相当于 ______。
7、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，构成了一个可以在平面上滚动的滚轮。如图所示，将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，由于锡箔纸中有电流会产生 ______，滚轮立刻开始向前滚动。滚轮能够滚动，其原理与 ______(填“发电机”或“电动机”)相同。若让滚轮向相反的方向滚动，下列操作可行的是 ______(可多选，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)。
8、如图所示，铝棒用导线悬挂在磁体两极之间，通电后铝棒向右侧摆动，这是因为受到了 ______对它的作用力，若改变电流方向，通电后铝将向 ______侧摆动，若铝棒中的电流变大，铝棒的摆动幅度将变 ______。
9、如图为小强同学探究“让线圈转起来”的实验装置图，线圈能够转动的原理是______，这原理是物理学家______最先发现的。在实验中，为了使线圈将能持续转动，可采取的方法是______，要使线圈转得更快些，采取的方法是______。
10、如图是新型武器——电磁炮的原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去，电磁炮的发射过程中将电能转化为 ______能，如果同时改变磁场方向和金属杆中的电流方向，金属杆将会受到向 ______(填“左”或“右”)的力。电磁炮的发射原理与 ______(填“扬声器”或“麦克风”)的原理相同。
11、矩形铜线框acdf在磁场中的位置如图所示，闭合开关，ab、bc、de和ef段都受到磁场的作用力，受到磁场作用力方向相同的两段是 ______，你判断的依据是 ______。
12、用“电池+磁铁+铜线圈”手工制作会跑动的小火车。将磁铁吸附在电池正负两极，放进铜线圈后，电池居然成了跑得飞快的电动小火车(如图所示)。
分析：从图看出，在外裸的铜线圈内，电流从“电池+极→磁铁→部分线圈→磁铁一电池−极”形成回路，于是，通电时的铜线圈产生类似于 ______ 磁铁的磁场。“电池+磁铁”组成的小火车，用的是强磁铁，它最两端在外部磁场作用下“一吸一斥”而运动，摆放错了车跑不了，请你结合图磁场分析，能跑的是 ______ (选填“甲”或“乙”)。在跑动过程中能的转化是 ______ 。
三 、实验题
1、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。
2、学习了电动机后，小刚同学采取了下列办法自制了一个小型电动机，把漆包线绕成约1cm×2cm的矩形线圈，线的两端各留约5cm作为引线，从矩形短边引出(如图甲)，然后用小刀刮去两条引线的漆皮，其中一端全部刮去，另一端刮去上半周或下半周(如图乙)，这就是电动机的线圈.用钳子把粗铜丝或曲别针弄弯，做两个支架，固定在硬纸板上，永磁体放在线圈下，小型电动机就做成了(如图丙).用手转一下小线圈，它就会连续不断的转下去.
(1) 引线有一端只刮去半周漆皮的目的是使线圈在转动过程中，每转一周只有半周线圈中有电流通过，从而使_________________________________；
(2) 当线圈中没有电流通过时，线圈由于__________仍能继续转动；
(3) 图乙一端只刮去半周漆皮，这一设想所起的作用与实际电动机中___________装置相似.
3、在研究“磁场对通电导体的作用”实验中。
(1)利用如图所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在a、b之间接入 ______ (选填“灵敏电流计”或“电源”)，根据该原理可制成 ______ ；
(2)在乙图中，通电后cd段导线受磁场力F1的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力F2的方向是竖直向上，F1与F2不是一对平衡力，这是因为两个力 ______ ；
(3)要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装换向器，自动改变线圈中的 ______ 。图乙中的设备将电能转化为 ______ 。
4、在复习“电流的磁场”和“磁场对电流的作用”时，小刚想：“既然磁场会对通电导体产生力的作用，那么相互靠近的两个通电导体间是否会产生力的作用呢？ 于是，他和小强商议通过实验来研究这一问题。他们找到了两根柔软的导线A、B，相距较近地并排固定在接线板上，当两根平行导线通电后，出现如图甲所示的现象。(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况，箭头表示电流方向)
(1)通过现象可知，平行通电导线之间有力的作用，而且，当通入的电流方向相同时，导线A与导线B相互 ______。
(2)为什么平行通电导线之间会有力的作用呢？小强通过分析认为：通电导线为周围产生的磁场对通电导线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。小刚也认同小强的分析过程，他认为通过改变导线中电流的方向可以进一步补充小强的分析。如果只改变导线A中的电流方向，你预测会产生的实验现象是 ______。
(3)科学家研究发现平行通电导线之间相互作用力F的大小可能跟两根导线中的电流I1、I2，导线的长度L，导线之间的距离r有关，有关实验数据如上表：
①分析表格数据可知：对于位置固定、长度一定的两根平行导线，要增大它们之间的作用力，可以 ______。 ②对于长度一定的两根平行导线，通入不变的电流，两根导线间的作用力F与导线间距离r之间的关系可以用图乙所示图象中的图线 ______(a/b)来表示。
③请将表格填写完整。
(4)如果开始实验时，小刚和小强没有找到柔软的导线，而是用较硬的普通铝芯电线进行实验，你认为可能会出现怎样的情况？______。
四 、作图题
1、如图所示，表示电流垂直纸面向外的通电导线，表示电流垂直纸面向里的通电导线。根据图甲中通电导体的受力情况，画出乙、丙、丁中通电导体受力的方向。
2、利用两个相同的单刀双掷开关A和B，小明设计了一个电路，使电动机通过控制开关的操作，既能正转，也能反转(说明：图中开关A既可以与“1”触点接通，也可以与触点接通)，在虚线框内把未完成的电路补充完整.
五、综合题
1、无链条电动自行车，整体外形时尚，没有了链条，外观变得与普通自行车或电动车有些不同，如图所示．无链条电动自行车被称为“没有链条的混合动力电动自行车”．它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量；也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量．骑行者踩脚踏板的动能，可通过车上的发电机转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进．因此使骑行者骑得更省力，同时也能减少对环境的污染．图中所示这款无链条电动自行车，其锂电池容量为10Ah、电压为 36V．与链条车相比，这种新型自行车具备许多优点．比如：省力、耐用、安全、灵便、干净卫生、结构简单、修理方便，骑行 12000km 也无须大修．因此，无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具．
（1）无链条电动自行车可将骑行者踩脚踏板所产生的动能通过发电机转化为_______能，由车子的锂电池存储，之后再通过________驱动后轮再次转化成动能，驱动车子前进．
（2）图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为 _________J．
（3）图中这款车，若骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，这种“电力驱动”可使车连续行驶 2×104m；若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量，这种“混合动力驱动”可使车连续行驶 3.5×104m，则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为_________ ．
答案与解析
一 、单选题
1、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
【答案】A;
【解析】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。
故选：A。
2、如图所示是实验室用电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。线圈中的电流越大，指针偏转角度越大，下列四幅图能反映该电流表内部原理的是()
A. B. C. D.
【答案】D;
【解析】
A、该图为研究电流磁效应的实验，与电流表的工作原理无关，故A错误；
B、该装置为探究磁极间的相互作用规律的实验，与电流表的工作原理无关，故B错误；
C、该图为研究电磁感应现象的实验，与电流表的工作原理无关，故C错误；
D、该图为研究通电导体在磁场中受力而运动的实验，是电动机的原理图，与电流表的工作原理相同，故D正确。
故选：D。
3、电磁弹射器是未来航空母舰的核心技术之一。电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，弹射车受到强大的推力带动舰载机快速运动。下列四幅实验装置图中反映电磁弹射器工作原理的是()
A. B. C. D.
【答案】B;
【解析】解：由题意知，电磁弹射器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
A、图A是奥斯特实验，说明通电导体周围存在着磁场，故A不符合题意；
B、图B中有电源，说明闭合开关后，磁场中的导体有电流通过，则通电导体在磁场中会受到力的作用而运动，故B符合题意；
C、图C中，闭合开关后，通过滑片的移动，可调节电路中电流的大小，通过电磁铁吸引铁钉的数目，可探究电磁铁的磁性强弱与电流的关系，故C不符合题意；
D、图D中没有电源，是电磁感应实验装置图，探究感应电流产生的条件，故D不符合题意。
故选：B。
4、如图所示，闭合开关，铜棒向右运动；要使铜棒向左运动，可行的操作是()
A. 电源的正、负极对调 B. 换用更细的铜棒
C. 向左移动变阻器滑片 D. 同时对调电极和磁极
【答案】A;
【解析】解：
A、将电源正负极对调，电流方向改变，则通电导体的受力方向改变，铜棒向左运动，故A正确；
B、换用更细的铜棒，使电阻变大电流变小，但不能改变受力的方向，故B错误；
C、向左移动滑动变阻器的滑片，只能改变电流的大小，不能改变电流的方向，故C错误；
D、将电源正负极对调，同时将磁体磁极对调，影响磁场力方向的两个因素同时改变，则通电导体的受力方向不变，铜棒仍然向右运动，故D错误。
故选：A。
5、小闽在家为弟弟自制了一个玩具，把一块椭圆形钕铁磁铁吸在干电池底部，将一段裸露的铜线折成矩形线框，上边与电池正极接触，下边搭接在磁铁上线框就顺时针转动，如图所示。与该玩具工作原理相同的是()
A. 电铃 B. 电磁起重机 C. 动圈式话筒 D. 动圈式扬声器
【答案】D;
【解析】解：由题意可知，这一装置的原理是通电导体在磁场中受力的作用，动圈式扬声器就是利用这一原理工作的；电铃、电磁起重机的主要部件是电磁铁，电磁铁是利用电流磁效应工作的，动圈式话筒的原理为电磁感应现象；故D正确。
故选：D。
6、一次探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间(如图所示)惊讶地发现了灯丝在晃动，关于这个现象，下列说法正确的是( )
A. 灯丝晃动的原理与奥斯特实验的原理相似
B. 灯丝晃动说明灯丝中电流的方向保持不变
C. 灯丝晃动是因为受到了磁体的吸引作用
D. 灯丝晃动是磁场对电流的作用的结果
【答案】D;
【解析】解：有电流通过的灯丝置于磁场中晃动，晃动是受力方向变化，磁场方向没变，由于家庭用电使用的是交流电，是电流方向在变化。
因此灯丝晃动体现了通电导体在磁场中受到力的作用，则是磁场对电流的作用，故D正确。
故选：D。
7、如图所示，将矩形铜线框ACDF上的B、E两点接入电路并放入磁场中，AB、BC、ED和FE段都受到磁场的作用力，下列哪两段线框在磁场中受力的方向相同( )
A. AB段与BC段 B. AB段与ED段 C. BC段与ED段 D. ED段与FE段
【答案】B;
【解析】解：如图磁场方向相同，若电流方向相同，则通电导体的受力方向相同，
BAFE段和BCDE段并联在电源上，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。
故选：B。
8、如图所示，线圈abcd位于磁场中，当开关接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；此时，cd段导线受磁场力( )
A. 方向向上 B. 方向向下
C. 为零，因为线圈处于水平位置 D. 为零，因为ab段导线向上转动
【答案】B;
【解析】解：根据图示信息，电流从电源的正极出发回到负极，判断线圈中cd段导线的电流方向由c到d；在磁场方向不变的情况下，ab段的电流方向和cd电流方向相反，则可以判断ab段导线受磁场力的方向与cd段相反，ab段受力向上，所以cd段受力向下。
故选：B。
9、如图所示，太阳发射出来的高速带电粒子流，在接近地球时，地磁场会改变其运动方向，使其偏离地球，对地球上的生命起到了保护作用。下面各图与其原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A;
【解析】解：高速带电粒子流的定向运动形成电流，根据磁场对通电导体有力的作用可知，高速带电粒子流受磁场力的作用而偏离地球，对地球起到保护作用；电动机是根据磁场对通电导体有力的作用原理工作的，所以地磁场对高速带电粒子流的作用与电动机相同。故BCD错误，A正确；
故选：A。
10、通电线圈abcd分别在不同的磁场中转动，如图甲、乙所示，已知图甲中导线ab所受磁场力的方向竖直向上，则( )
A. 图甲中cd边所受磁场力的方向是竖直向上
B. 图甲中cd边所受磁场力的方向是竖直向下，是因为图甲中cd边所处磁场的方向与ab边的相反
C. 图乙中cd边所受磁场力的方向是竖直向下
D. 图乙中ab边所受磁场力的方向是竖直向下
【答案】C;
【解析】解：
AB、已知图甲中导线ab所受磁场力的方向竖直向上，cd中的电流方向与ab中的电流方向相反，ab和cd在同一磁场中，磁场方向相同，所以cd边所受磁场力的方向是竖直向下的，故AB错误；
CD、图乙中线圈转动到该位置时，换向器会改变线圈中的电流，使得通过ab和cd的电流方向均与原来相反，且图乙和图甲相比，磁场方向相反；因电流方向和磁场方向都与原来相反，所以两导线所受磁场力方向均与原来相同，即ab边所受磁场力的方向竖直向上的，cd边所受磁场力的方向是竖直向下的，故D错误，C正确。
故选：C。
二 、填空题
1、如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对 ______有力的作用，利用这一原理可以制成 ______机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向 ______运动。
【答案】通电导体 电动 右;
【解析】解：(1)如图所示的实验中，闭合开关，有电流通过铝棒，观察到铝棒向左运动，这说明磁场对通电导体有力的作用，电动机就是利用这一原理制成的； (2)对调电源正、负两极，磁场方向不变，再次闭合开关时，铝棒中的电流方向与原来相反，则铝棒受力的方向也与原来相反，所以此时铝棒会向右运动。
故答案为：通电导体；电动；右。
2、两个磁体之间有力的作用，同名磁极相互 ______；通电导线能使小磁针发生偏转，这是因为通电导线周围存在 ______；如图所示，把通电导线放在两个磁极中间，磁极对导线的力垂直指向纸里，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”)。
【答案】排斥 磁场 纸外;
【解析】解：两个磁体之间有力的作用，同名磁极相互排斥；
通电导线能使小磁针发生偏转，这说明通电导线周围存在磁场，这种现象叫电流的磁效应；
通电导体在磁场中受力的作用而运动，运动方向与电流的方向和磁感线的方向有关，只改变电流方向，导体受力方向改变，则此时磁极对导线的力垂直指向纸外。
故答案为：排斥；磁场；纸外。
3、在研究“磁场对通电导体的作用”实验中。
(1)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 ______，根据该原理可制成 ______。
(2)在乙图中，通电后cd段导线受d场力F1的方向为竖直向下，由此可以判断ab段导线所受磁场力F2的方向是竖直向上，F1与F2不是一对平衡力，这是因为 ______。
(3)要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装 ______，自动改变线圈中的电流方向。
【答案】电源 电动机 两个力没有作用在同一直线上 换向器;
【解析】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；
(2)由图可知，F1与F2没有在同一直线上，不是一对平衡力；
(3)要使图乙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，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：(1)电源；电动机；(2)两个力没有作用在同一直线上；(3)换向器。
4、将一节干电池正放在磁体上，再将铜质导线绕成线圈后放在电池上，如图所示，你会发现线圈竟然连续转动起来了，这个现象的原理是______，下列对实验现象的判断，正确的有 ______。(填序号)
①换用磁性更强的磁体，线圈转得更快 ；②将干电池的正负极对调，会改变线圈的转动方向；
③用同样长度和粗细的镍铬合金线做线圈，转速更快 ；④线圈与正极间摩擦大小不影响转速的快慢。
【答案】通电线圈在磁场中受力转动 ①②;
【解析】解：(1)铜质导线绕成线圈后放在电池上，会发现线圈竟然连续转动起来了，电路中有电源，可以有电流，线圈成为通电导体，线圈在磁场中受力而转动。
(2)线圈转动速度跟电流大小、线圈匝数、磁场强度有关：
①换用磁性更强的磁体，磁场增强，线圈转得更快，故①正确。
②将干电池的正负极对调，线圈中电流的方向发生了变化，受到的磁场力的方向发生改变，则线圈的转动方向会发生改变，故②正确。
③同样长度和粗细的镍铬合金线比铜线的电阻大，在电源电压一定时，电流变小，则线圈会转速变慢，故③错误。
④线圈与正极间的摩擦大、则转动速度小，线圈与正极间摩擦小、则转动速度大，所以线圈与正极间摩擦大小影响转速的快慢，故④错误。
故答案为：通电线圈在磁场中受力转动；①②。
5、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。
【答案】运动 有 电动;
【解析】解：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。
6、如图甲所示，这是一款动圈式无线耳机及其充电仓，图乙是其内部结构的示意图。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运动，音圈之所以会运动，是由于磁场对 ______有力的作用；利用充电仓给无线耳机充电时，充电仓相当于 ______。
【答案】通电导体 电源;
【解析】解：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运动，因为电流方向改变，音圈受力方向改变。音圈之所以运动，是由于磁场对通电导体有力的作用；
利用充电仓给无线耳机充电时，充电仓提供电能，相当于电源。
故答案为：通电导体；电源。
7、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，构成了一个可以在平面上滚动的滚轮。如图所示，将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，由于锡箔纸中有电流会产生 ______，滚轮立刻开始向前滚动。滚轮能够滚动，其原理与 ______(填“发电机”或“电动机”)相同。若让滚轮向相反的方向滚动，下列操作可行的是 ______(可多选，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)。
【答案】磁场 电动机 ①②;
【解析】解：通过锡箔纸有电流，电流的周围存在磁场，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，与电动机的工作原理相同；
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。
故答案为：磁场；电动机；①②。
8、如图所示，铝棒用导线悬挂在磁体两极之间，通电后铝棒向右侧摆动，这是因为受到了 ______对它的作用力，若改变电流方向，通电后铝将向 ______侧摆动，若铝棒中的电流变大，铝棒的摆动幅度将变 ______。
【答案】磁场 左 大;
【解析】解：铝棒用导线悬挂在磁体两极之间，通电后铝棒向右侧摆动，这是因为受到了磁场对它的作用力；
力的方向与磁场方向及电流方向有关；若改变电流方向，通电后铝棒受力方向改变，将向左侧摆动；
若铝棒中的电流变大，铝棒受力变大，摆动幅度将变大。
故答案为：磁场；左；大。
9、如图为小强同学探究“让线圈转起来”的实验装置图，线圈能够转动的原理是______，这原理是物理学家______最先发现的。在实验中，为了使线圈将能持续转动，可采取的方法是______，要使线圈转得更快些，采取的方法是______。
【答案】通电导体在磁场中受力的作用 安培 将线圈引线一端接触支架的绝缘层全部刮掉，另一端刮掉半周 增大电流（或增强磁场）。;
【解析】解：线圈能够转动的原理是通电导体在磁场中受力的作用；这原理是物理学家安培最先发现的；为了使线圈能持续转动，正确的刮漆方法应该是将线圈引线一端接触支架的绝缘层全部刮掉，另一端刮掉半周；此时这一部位相当于直流电动机中的换向器，当线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。线圈受力的大小与电流大小和磁场强弱有关，电流越大，磁场越强，线圈受到的磁力越大，所以要使线圈转得更快些，采取的方法是增大电流或增强磁场。
故答案为：通电导体在磁场中受力的作用；安培；将线圈引线一端接触支架的绝缘层全部刮掉，另一端刮掉半周；增大电流(或增强磁场)。
10、如图是新型武器——电磁炮的原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去，电磁炮的发射过程中将电能转化为 ______能，如果同时改变磁场方向和金属杆中的电流方向，金属杆将会受到向 ______(填“左”或“右”)的力。电磁炮的发射原理与 ______(填“扬声器”或“麦克风”)的原理相同。
【答案】机械 右 扬声器;
【解析】解：炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去，炮弹具有了机械能，此过程中消耗了电能，是电能转化为机械能；
通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关，若同时改变磁场方向和金属杆中的电流方向，金属杆受力方向不变，将会受到向右的力；
麦克风的工作原理是电磁感应现象，扬声器是利用电导体在磁场中受力运动的原理工作的。
故答案为：机械；右；扬声器。
11、矩形铜线框acdf在磁场中的位置如图所示，闭合开关，ab、bc、de和ef段都受到磁场的作用力，受到磁场作用力方向相同的两段是 ______，你判断的依据是 ______。
【答案】ab、de或bc、ef 磁场和电流方向都相同;
【解析】解：
efab和bcde并联的电源上，所以ab电流向下、ef电流向上、bc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bc电流方向相同，受到磁场作用力方向相同。
故答案为：ab、de或bc、ef；磁场和电流方向都相同。
12、用“电池+磁铁+铜线圈”手工制作会跑动的小火车。将磁铁吸附在电池正负两极，放进铜线圈后，电池居然成了跑得飞快的电动小火车(如图所示)。
分析：从图看出，在外裸的铜线圈内，电流从“电池+极→磁铁→部分线圈→磁铁一电池−极”形成回路，于是，通电时的铜线圈产生类似于 ______ 磁铁的磁场。“电池+磁铁”组成的小火车，用的是强磁铁，它最两端在外部磁场作用下“一吸一斥”而运动，摆放错了车跑不了，请你结合图磁场分析，能跑的是 ______ (选填“甲”或“乙”)。在跑动过程中能的转化是 ______ 。
【答案】条形 乙 电能转化为机械能;
【解析】解：电流的周围存在磁场，通电时的铜线圈的周围存在磁场，与条形磁铁的磁场相似；
小火车是因为“一吸一斥”而运动，即相邻的两个磁极是异名磁极，由图可知，甲中的是同名磁极，乙中的是异名磁极，故乙车会跑动；
在跑动过程中，消耗了电能，电能转化为机械能。
故答案为：条形；乙；电能转化为机械能。
三 、实验题
1、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。
【答案】磁场 通电导体 相反 磁场方向 相反 电流方向 不能;
【解析】解：(1)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；
(2)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；
(3)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；
(4)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；
(5)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：(1)磁场；(2)通电导体；(3)相反；磁场方向；(4)相反；电流方向；(5)不能。
2、学习了电动机后，小刚同学采取了下列办法自制了一个小型电动机，把漆包线绕成约1cm×2cm的矩形线圈，线的两端各留约5cm作为引线，从矩形短边引出(如图甲)，然后用小刀刮去两条引线的漆皮，其中一端全部刮去，另一端刮去上半周或下半周(如图乙)，这就是电动机的线圈.用钳子把粗铜丝或曲别针弄弯，做两个支架，固定在硬纸板上，永磁体放在线圈下，小型电动机就做成了(如图丙).用手转一下小线圈，它就会连续不断的转下去.
(1) 引线有一端只刮去半周漆皮的目的是使线圈在转动过程中，每转一周只有半周线圈中有电流通过，从而使_________________________________；
(2) 当线圈中没有电流通过时，线圈由于__________仍能继续转动；
(3) 图乙一端只刮去半周漆皮，这一设想所起的作用与实际电动机中___________装置相似.
【答案】(1)线圈可以连续转动；(2)惯性；(3)换向器;
【解析】(1)漆是绝缘体，刮去以后，线圈中就会有电流，只有当线圈中有电流时，线圈才会受力发生转动，所以刮漆的目的是使线圈能够导电，使线圈能够持续的转动下去；
(2) 根据转动轴的一端只刮去半周绝缘皮，当带有绝缘皮的半周与支架接触时，此时的电路中是没有电流通过的线圈此时并不受到力的作用，此时的转动是利用惯性来完成的.因此该电动机的转动速度是变化的，半周快，半周慢；
(3) 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等同于直流电动机的换向器，它的作用是当线圈刚转过平衡位置时，改变电流的方向，保证了线圈持续的转动下去.
3、在研究“磁场对通电导体的作用”实验中。
(1)利用如图所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在a、b之间接入 ______ (选填“灵敏电流计”或“电源”)，根据该原理可制成 ______ ；
(2)在乙图中，通电后cd段导线受磁场力F1的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力F2的方向是竖直向上，F1与F2不是一对平衡力，这是因为两个力 ______ ；
(3)要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装换向器，自动改变线圈中的 ______ 。图乙中的设备将电能转化为 ______ 。
【答案】电源 电动机 不在同一直线 电流方向 机械能;
【解析】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；
(2)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。
(3)要使图乙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，它能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动，线圈转动的过程中，电能转化为机械能。
故答案为：(1)电源；电动机；(2)不在同一直线；(3)电流方向；机械能。
4、在复习“电流的磁场”和“磁场对电流的作用”时，小刚想：“既然磁场会对通电导体产生力的作用，那么相互靠近的两个通电导体间是否会产生力的作用呢？
于是，他和小强商议通过实验来研究这一问题。他们找到了两根柔软的导线A、B，相距较近地并排固定在接线板上，当两根平行导线通电后，出现如图甲所示的现象。(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况，箭头表示电流方向)
(1)通过现象可知，平行通电导线之间有力的作用，而且，当通入的电流方向相同时，导线A与导线B相互 ______。
(2)为什么平行通电导线之间会有力的作用呢？小强通过分析认为：通电导线为周围产生的磁场对通电导线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。小刚也认同小强的分析过程，他认为通过改变导线中电流的方向可以进一步补充小强的分析。如果只改变导线A中的电流方向，你预测会产生的实验现象是 ______。
(3)科学家研究发现平行通电导线之间相互作用力F的大小可能跟两根导线中的电流I1、I2，导线的长度L，导线之间的距离r有关，有关实验数据如上表：
①分析表格数据可知：对于位置固定、长度一定的两根平行导线，要增大它们之间的作用力，可以 ______。
②对于长度一定的两根平行导线，通入不变的电流，两根导线间的作用力F与导线间距离r之间的关系可以用图乙所示图象中的图线 ______(a/b)来表示。
③请将表格填写完整。
(4)如果开始实验时，小刚和小强没有找到柔软的导线，而是用较硬的普通铝芯电线进行实验，你认为可能会出现怎样的情况？______。
【答案】吸引 磁场 导线A、B相互排斥 1.0×10-7 增大导线中的电流 b 铝芯导线的形变程度很小，不易观察;
【解析】解：
(1)在没有通电的情况下，受重力作用，两根导线都应是竖直垂下。分析图甲可以发现，两根导线都在向中间靠拢，这就说明通电以后，它们都受到了指向中间的力，即这两根导线相互吸引。
(2)通电导线周围存在磁场，所以通电导线相当于磁体。磁体间的相互作用是通过磁场来实现的，且同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。由以上分析可知，这两根通电导线的相互作用也是通过磁场来实现的，且相邻的磁极为异名磁极；
通电导线周围的磁场方向与导线中的电流方向有关，电流方向改变后，磁场方向也改变。如果只改变A导线中电流的方向，则只有导线A周围的磁场方向发生改变，这将导致A、B导线周围磁场相邻的磁极为同名磁极，同名磁极相互排斥，则A、B导线将相互排斥。
(3)①对比表格中1、2或3、5可知，其他条件不变时，导线之间的相互作用力与导线中的电流成正比关系；对比表格中1、3可知，其他条件不变时，导线之间的相互作用力与导线的长度成正比关系；对比表格中1、4可知，其他条件不变时，导线之间的相互作用力与导线之间的距离成反比关系。所以对于位置固定(导线之间距离一定)、长度一定的两根导线，可以通过增大导线中的电流来增大导线之间的相互作用力。②由①中分析可知，其他条件不变时，导线之间的相互作用力与导线之间的距离成反比关系，故图乙中，符合要求的是图线b。③相对于实验1，实验6中导线长度增大到了2倍，电流I1增大到了2倍，电流I2减小为12，导线之间的距离增大到了2倍。由①中分析可知，实验6中导线之间的相互作用力F6=2×2×12×12F1=F1=1.0×10−7N。
(4)由表格可知，导线之间的相互作用力都比较小，所以在选择较软的导线的情况下，才可以明显地看到导线的形变。若选择较硬的普通铝芯电线做与表格中数据相同的实验，导线之间的相互作用力不足以使铝芯导线发生明显的形变。
故答案为：(1)吸引；(2)磁场；导线A、B相互排斥；(3)①增大导线中的电流；②b；③1.0×10−7；(4)铝芯导线的形变程度很小，不易观察。
四 、作图题
1、如图所示，表示电流垂直纸面向外的通电导线，表示电流垂直纸面向里的通电导线。根据图甲中通电导体的受力情况，画出乙、丙、丁中通电导体受力的方向。
【答案】如图所示：
;
【解析】 解：由甲图知，磁场方向向下，电流方向垂直纸面向外，导体受力方向向右。
乙相对甲而言，磁场方向发生了变，电流方向不变，导体受力方向向左；
丙相对甲而言，磁场方向不变，电流方向改变，则导体受力方向向左；
丁相对甲而言，电流方向改变，磁场方向改变，则导体受力方向不变，向右；如图所示：
2、利用两个相同的单刀双掷开关A和B，小明设计了一个电路，使电动机通过控制开关的操作，既能正转，也能反转(说明：图中开关A既可以与“1”触点接通，也可以与触点接通)，在虚线框内把未完成的电路补充完整.
【答案】如图所示：
;
【解析】当A点接触点1时，图中给出的电源没有连入电路，所以电路需要电源和控制电路的单刀双掷开关B。
五、综合题
1、无链条电动自行车，整体外形时尚，没有了链条，外观变得与普通自行车或电动车有些不同，如图所示．无链条电动自行车被称为“没有链条的混合动力电动自行车”．它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量；也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量．骑行者踩脚踏板的动能，可通过车上的发电机转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进．因此使骑行者骑得更省力，同时也能减少对环境的污染．
图中所示这款无链条电动自行车，其锂电池容量为10Ah、电压为 36V．与链条车相比，这种新型自行车具备许多优点．比如：省力、耐用、安全、灵便、干净卫生、结构简单、修理方便，骑行 12000km 也无须大修．因此，无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具．
（1）无链条电动自行车可将骑行者踩脚踏板所产生的动能通过发电机转化为_______能，由车子的锂电池存储，之后再通过________驱动后轮再次转化成动能，驱动车子前进．
（2）图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为 _________J．
（3）图中这款车，若骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，这种“电力驱动”可使车连续行驶 2×104m；若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量，这种“混合动力驱动”可使车连续行驶 3.5×104m，则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为_________ ．
【答案】（1）电；电动机（2）1.296×106；（3）3:4;
【解析】（1）“发电机”实现“自发电”的发电原理是电磁感应现象，无链条电动自行车可将骑行者踩脚踏板所产生的动能通过发电机转化为电能，由车子的锂电池存储之后再通过电动机驱动后轮再次转化成动能；
（2）所储存的电能是W=UIt=36V×10A×3600s=1.296×106J．
（3）“混合动力驱动”时所提供的能量总W1 =Fs1 =F×3.5×104m，
仅靠锂电池驱动所提供的能量W2 =Fs2 =F×2×104 m，
“混合动力驱动”时人所提供的能量W3=W1-W2=F×3.5×104m=F×2×104m=F×1.5×104m，
则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比：W3/W2=F×1.5×104m/F×2×104m=3/4
16.3 磁场对电流的作用 电动机 课时练
一 、单选题
1、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
2、如图所示是实验室用电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。线圈中的电流越大，指针偏转角度越大，下列四幅图能反映该电流表内部原理的是（ ）
A. B. C. D.
3、电磁弹射器是未来航空母舰的核心技术之一。电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，弹射车受到强大的推力带动舰载机快速运动。下列四幅实验装置图中反映电磁弹射器工作原理的是（ ）
A. B. C. D.
4、如图所示，闭合开关，铜棒向右运动；要使铜棒向左运动，可行的操作是（ ）
A. 电源的正、负极对调 B. 换用更细的铜棒
C. 向左移动变阻器滑片 D. 同时对调电极和磁极
5、小闽在家为弟弟自制了一个玩具，把一块椭圆形钕铁磁铁吸在干电池底部，将一段裸露的铜线折成矩形线框，上边与电池正极接触，下边搭接在磁铁上线框就顺时针转动，如图所示。与该玩具工作原理相同的是（ ）
A. 电铃 B. 电磁起重机 C. 动圈式话筒 D. 动圈式扬声器
6、一次探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间(如图所示)惊讶地发现了灯丝在晃动，关于这个现象，下列说法正确的是（ ）
A. 灯丝晃动的原理与奥斯特实验的原理相似 B. 灯丝晃动说明灯丝中电流的方向保持不变
C. 灯丝晃动是因为受到了磁体的吸引作用 D. 灯丝晃动是磁场对电流的作用的结果
7、如图所示，将矩形铜线框ACDF上的B、E两点接入电路并放入磁场中，AB、BC、ED和FE段都受到磁场的作用力，下列哪两段线框在磁场中受力的方向相同（ ）
A. AB段与BC段 B. AB段与ED段
C. BC段与ED段 D. ED段与FE段
8、如图所示，线圈abcd位于磁场中，当开关接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；此时，cd段导线受磁场力（ ）
A. 方向向上 B. 方向向下
C. 为零，因为线圈处于水平位置 D. 为零，因为ab段导线向上转动
9、如图所示，太阳发射出来的高速带电粒子流，在接近地球时，地磁场会改变其运动方向，使其偏离地球，对地球上的生命起到了保护作用。下面各图与其原理相同的是（ ）
A. B. C. D.
10、通电线圈abcd分别在不同的磁场中转动，如图甲、乙所示，已知图甲中导线ab所受磁场力的方向竖直向上，则（ ）
A. 图甲中cd边所受磁场力的方向是竖直向上
B. 图甲中cd边所受磁场力的方向是竖直向下，是因为图甲中cd边所处磁场的方向与ab边的相反
C. 图乙中cd边所受磁场力的方向是竖直向下
D. 图乙中ab边所受磁场力的方向是竖直向下
二 、填空题
1、如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对 ______有力的作用，利用这一原理可以制成 ______机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向 ______运动。
2、两个磁体之间有力的作用，同名磁极相互 ______；通电导线能使小磁针发生偏转，这是因为通电导线周围存在 ______；如图所示，把通电导线放在两个磁极中间，磁极对导线的力垂直指向纸里，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”)。
3、在研究“磁场对通电导体的作用”实验中。
(1)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 ______，根据该原理可制成 ______。
(2)在乙图中，通电后cd段导线受d场力F1的方向为竖直向下，由此可以判断ab段导线所受磁场力F2的方向是竖直向上，F1与F2不是一对平衡力，这是因为 ______。
(3)要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装 ______，自动改变线圈中的电流方向。
4、将一节干电池正放在磁体上，再将铜质导线绕成线圈后放在电池上，如图所示，你会发现线圈竟然连续转动起来了，这个现象的原理是______，下列对实验现象的判断，正确的有 ______。(填序号)
①换用磁性更强的磁体，线圈转得更快 ；②将干电池的正负极对调，会改变线圈的转动方向；
③用同样长度和粗细的镍铬合金线做线圈，转速更快 ；④线圈与正极间摩擦大小不影响转速的快慢。
5、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。
6、如图甲所示，这是一款动圈式无线耳机及其充电仓，图乙是其内部结构的示意图。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运动，音圈之所以会运动，是由于磁场对 ______有力的作用；利用充电仓给无线耳机充电时，充电仓相当于 ______。
7、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，构成了一个可以在平面上滚动的滚轮。如图所示，将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，由于锡箔纸中有电流会产生 ______，滚轮立刻开始向前滚动。滚轮能够滚动，其原理与 ______(填“发电机”或“电动机”)相同。若让滚轮向相反的方向滚动，下列操作可行的是 ______(可多选，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)。
8、如图所示，铝棒用导线悬挂在磁体两极之间，通电后铝棒向右侧摆动，这是因为受到了 ______对它的作用力，若改变电流方向，通电后铝将向 ______侧摆动，若铝棒中的电流变大，铝棒的摆动幅度将变 ______。
9、如图为小强同学探究“让线圈转起来”的实验装置图，线圈能够转动的原理是______，这原理是物理学家______最先发现的。在实验中，为了使线圈将能持续转动，可采取的方法是______，要使线圈转得更快些，采取的方法是______。
10、如图是新型武器——电磁炮的原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去，电磁炮的发射过程中将电能转化为 ______能，如果同时改变磁场方向和金属杆中的电流方向，金属杆将会受到向 ______(填“左”或“右”)的力。电磁炮的发射原理与 ______(填“扬声器”或“麦克风”)的原理相同。
11、矩形铜线框acdf在磁场中的位置如图所示，闭合开关，ab、bc、de和ef段都受到磁场的作用力，受到磁场作用力方向相同的两段是 ______，你判断的依据是 ______。
12、用“电池+磁铁+铜线圈”手工制作会跑动的小火车。将磁铁吸附在电池正负两极，放进铜线圈后，电池居然成了跑得飞快的电动小火车(如图所示)。
分析：从图看出，在外裸的铜线圈内，电流从“电池+极→磁铁→部分线圈→磁铁一电池−极”形成回路，于是，通电时的铜线圈产生类似于 ______ 磁铁的磁场。“电池+磁铁”组成的小火车，用的是强磁铁，它最两端在外部磁场作用下“一吸一斥”而运动，摆放错了车跑不了，请你结合图磁场分析，能跑的是 ______ (选填“甲”或“乙”)。在跑动过程中能的转化是 ______ 。
三 、实验题
1、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。
2、学习了电动机后，小刚同学采取了下列办法自制了一个小型电动机，把漆包线绕成约1cm×2cm的矩形线圈，线的两端各留约5cm作为引线，从矩形短边引出(如图甲)，然后用小刀刮去两条引线的漆皮，其中一端全部刮去，另一端刮去上半周或下半周(如图乙)，这就是电动机的线圈.用钳子把粗铜丝或曲别针弄弯，做两个支架，固定在硬纸板上，永磁体放在线圈下，小型电动机就做成了(如图丙).用手转一下小线圈，它就会连续不断的转下去.
(1) 引线有一端只刮去半周漆皮的目的是使线圈在转动过程中，每转一周只有半周线圈中有电流通过，从而使_________________________________；
(2) 当线圈中没有电流通过时，线圈由于__________仍能继续转动；
(3) 图乙一端只刮去半周漆皮，这一设想所起的作用与实际电动机中___________装置相似.
3、在研究“磁场对通电导体的作用”实验中。
(1)利用如图所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在a、b之间接入 ______ (选填“灵敏电流计”或“电源”)，根据该原理可制成 ______ ；
(2)在乙图中，通电后cd段导线受磁场力F1的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力F2的方向是竖直向上，F1与F2不是一对平衡力，这是因为两个力 ______ ；
(3)要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装换向器，自动改变线圈中的 ______ 。图乙中的设备将电能转化为 ______ 。
4、在复习“电流的磁场”和“磁场对电流的作用”时，小刚想：“既然磁场会对通电导体产生力的作用，那么相互靠近的两个通电导体间是否会产生力的作用呢？ 于是，他和小强商议通过实验来研究这一问题。他们找到了两根柔软的导线A、B，相距较近地并排固定在接线板上，当两根平行导线通电后，出现如图甲所示的现象。(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况，箭头表示电流方向)
(1)通过现象可知，平行通电导线之间有力的作用，而且，当通入的电流方向相同时，导线A与导线B相互 ______。
(2)为什么平行通电导线之间会有力的作用呢？小强通过分析认为：通电导线为周围产生的磁场对通电导线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。小刚也认同小强的分析过程，他认为通过改变导线中电流的方向可以进一步补充小强的分析。如果只改变导线A中的电流方向，你预测会产生的实验现象是 ______。
(3)科学家研究发现平行通电导线之间相互作用力F的大小可能跟两根导线中的电流I1、I2，导线的长度L，导线之间的距离r有关，有关实验数据如上表：
①分析表格数据可知：对于位置固定、长度一定的两根平行导线，要增大它们之间的作用力，可以 ______。 ②对于长度一定的两根平行导线，通入不变的电流，两根导线间的作用力F与导线间距离r之间的关系可以用图乙所示图象中的图线 ______(a/b)来表示。
③请将表格填写完整。
(4)如果开始实验时，小刚和小强没有找到柔软的导线，而是用较硬的普通铝芯电线进行实验，你认为可能会出现怎样的情况？______。
四 、作图题
1、如图所示，表示电流垂直纸面向外的通电导线，表示电流垂直纸面向里的通电导线。根据图甲中通电导体的受力情况，画出乙、丙、丁中通电导体受力的方向。
2、利用两个相同的单刀双掷开关A和B，小明设计了一个电路，使电动机通过控制开关的操作，既能正转，也能反转(说明：图中开关A既可以与“1”触点接通，也可以与触点接通)，在虚线框内把未完成的电路补充完整.
五、综合题
1、无链条电动自行车，整体外形时尚，没有了链条，外观变得与普通自行车或电动车有些不同，如图所示．无链条电动自行车被称为“没有链条的混合动力电动自行车”．它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量；也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量．骑行者踩脚踏板的动能，可通过车上的发电机转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进．因此使骑行者骑得更省力，同时也能减少对环境的污染．图中所示这款无链条电动自行车，其锂电池容量为10Ah、电压为 36V．与链条车相比，这种新型自行车具备许多优点．比如：省力、耐用、安全、灵便、干净卫生、结构简单、修理方便，骑行 12000km 也无须大修．因此，无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具．
（1）无链条电动自行车可将骑行者踩脚踏板所产生的动能通过发电机转化为_______能，由车子的锂电池存储，之后再通过________驱动后轮再次转化成动能，驱动车子前进．
（2）图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为 _________J．
（3）图中这款车，若骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，这种“电力驱动”可使车连续行驶 2×104m；若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量，这种“混合动力驱动”可使车连续行驶 3.5×104m，则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为_________ ．
答案与解析
一 、单选题
1、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
【答案】A;
【解析】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。
故选：A。
2、如图所示是实验室用电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。线圈中的电流越大，指针偏转角度越大，下列四幅图能反映该电流表内部原理的是()
A. B. C. D.
【答案】D;
【解析】
A、该图为研究电流磁效应的实验，与电流表的工作原理无关，故A错误；
B、该装置为探究磁极间的相互作用规律的实验，与电流表的工作原理无关，故B错误；
C、该图为研究电磁感应现象的实验，与电流表的工作原理无关，故C错误；
D、该图为研究通电导体在磁场中受力而运动的实验，是电动机的原理图，与电流表的工作原理相同，故D正确。
故选：D。
3、电磁弹射器是未来航空母舰的核心技术之一。电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，弹射车受到强大的推力带动舰载机快速运动。下列四幅实验装置图中反映电磁弹射器工作原理的是()
A. B. C. D.
【答案】B;
【解析】解：由题意知，电磁弹射器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
A、图A是奥斯特实验，说明通电导体周围存在着磁场，故A不符合题意；
B、图B中有电源，说明闭合开关后，磁场中的导体有电流通过，则通电导体在磁场中会受到力的作用而运动，故B符合题意；
C、图C中，闭合开关后，通过滑片的移动，可调节电路中电流的大小，通过电磁铁吸引铁钉的数目，可探究电磁铁的磁性强弱与电流的关系，故C不符合题意；
D、图D中没有电源，是电磁感应实验装置图，探究感应电流产生的条件，故D不符合题意。
故选：B。
4、如图所示，闭合开关，铜棒向右运动；要使铜棒向左运动，可行的操作是()
A. 电源的正、负极对调 B. 换用更细的铜棒
C. 向左移动变阻器滑片 D. 同时对调电极和磁极
【答案】A;
【解析】解：
A、将电源正负极对调，电流方向改变，则通电导体的受力方向改变，铜棒向左运动，故A正确；
B、换用更细的铜棒，使电阻变大电流变小，但不能改变受力的方向，故B错误；
C、向左移动滑动变阻器的滑片，只能改变电流的大小，不能改变电流的方向，故C错误；
D、将电源正负极对调，同时将磁体磁极对调，影响磁场力方向的两个因素同时改变，则通电导体的受力方向不变，铜棒仍然向右运动，故D错误。
故选：A。
5、小闽在家为弟弟自制了一个玩具，把一块椭圆形钕铁磁铁吸在干电池底部，将一段裸露的铜线折成矩形线框，上边与电池正极接触，下边搭接在磁铁上线框就顺时针转动，如图所示。与该玩具工作原理相同的是()
A. 电铃 B. 电磁起重机 C. 动圈式话筒 D. 动圈式扬声器
【答案】D;
【解析】解：由题意可知，这一装置的原理是通电导体在磁场中受力的作用，动圈式扬声器就是利用这一原理工作的；电铃、电磁起重机的主要部件是电磁铁，电磁铁是利用电流磁效应工作的，动圈式话筒的原理为电磁感应现象；故D正确。
故选：D。
6、一次探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间(如图所示)惊讶地发现了灯丝在晃动，关于这个现象，下列说法正确的是( )
A. 灯丝晃动的原理与奥斯特实验的原理相似
B. 灯丝晃动说明灯丝中电流的方向保持不变
C. 灯丝晃动是因为受到了磁体的吸引作用
D. 灯丝晃动是磁场对电流的作用的结果
【答案】D;
【解析】解：有电流通过的灯丝置于磁场中晃动，晃动是受力方向变化，磁场方向没变，由于家庭用电使用的是交流电，是电流方向在变化。
因此灯丝晃动体现了通电导体在磁场中受到力的作用，则是磁场对电流的作用，故D正确。
故选：D。
7、如图所示，将矩形铜线框ACDF上的B、E两点接入电路并放入磁场中，AB、BC、ED和FE段都受到磁场的作用力，下列哪两段线框在磁场中受力的方向相同( )
A. AB段与BC段 B. AB段与ED段 C. BC段与ED段 D. ED段与FE段
【答案】B;
【解析】解：如图磁场方向相同，若电流方向相同，则通电导体的受力方向相同，
BAFE段和BCDE段并联在电源上，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。
故选：B。
8、如图所示，线圈abcd位于磁场中，当开关接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；此时，cd段导线受磁场力( )
A. 方向向上 B. 方向向下
C. 为零，因为线圈处于水平位置 D. 为零，因为ab段导线向上转动
【答案】B;
【解析】解：根据图示信息，电流从电源的正极出发回到负极，判断线圈中cd段导线的电流方向由c到d；在磁场方向不变的情况下，ab段的电流方向和cd电流方向相反，则可以判断ab段导线受磁场力的方向与cd段相反，ab段受力向上，所以cd段受力向下。
故选：B。
9、如图所示，太阳发射出来的高速带电粒子流，在接近地球时，地磁场会改变其运动方向，使其偏离地球，对地球上的生命起到了保护作用。下面各图与其原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A;
【解析】解：高速带电粒子流的定向运动形成电流，根据磁场对通电导体有力的作用可知，高速带电粒子流受磁场力的作用而偏离地球，对地球起到保护作用；电动机是根据磁场对通电导体有力的作用原理工作的，所以地磁场对高速带电粒子流的作用与电动机相同。故BCD错误，A正确；
故选：A。
10、通电线圈abcd分别在不同的磁场中转动，如图甲、乙所示，已知图甲中导线ab所受磁场力的方向竖直向上，则( )
A. 图甲中cd边所受磁场力的方向是竖直向上
B. 图甲中cd边所受磁场力的方向是竖直向下，是因为图甲中cd边所处磁场的方向与ab边的相反
C. 图乙中cd边所受磁场力的方向是竖直向下
D. 图乙中ab边所受磁场力的方向是竖直向下
【答案】C;
【解析】解：
AB、已知图甲中导线ab所受磁场力的方向竖直向上，cd中的电流方向与ab中的电流方向相反，ab和cd在同一磁场中，磁场方向相同，所以cd边所受磁场力的方向是竖直向下的，故AB错误；
CD、图乙中线圈转动到该位置时，换向器会改变线圈中的电流，使得通过ab和cd的电流方向均与原来相反，且图乙和图甲相比，磁场方向相反；因电流方向和磁场方向都与原来相反，所以两导线所受磁场力方向均与原来相同，即ab边所受磁场力的方向竖直向上的，cd边所受磁场力的方向是竖直向下的，故D错误，C正确。
故选：C。
二 、填空题
1、如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对 ______有力的作用，利用这一原理可以制成 ______机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向 ______运动。
【答案】通电导体 电动 右;
【解析】解：(1)如图所示的实验中，闭合开关，有电流通过铝棒，观察到铝棒向左运动，这说明磁场对通电导体有力的作用，电动机就是利用这一原理制成的； (2)对调电源正、负两极，磁场方向不变，再次闭合开关时，铝棒中的电流方向与原来相反，则铝棒受力的方向也与原来相反，所以此时铝棒会向右运动。
故答案为：通电导体；电动；右。
2、两个磁体之间有力的作用，同名磁极相互 ______；通电导线能使小磁针发生偏转，这是因为通电导线周围存在 ______；如图所示，把通电导线放在两个磁极中间，磁极对导线的力垂直指向纸里，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”)。
【答案】排斥 磁场 纸外;
【解析】解：两个磁体之间有力的作用，同名磁极相互排斥；
通电导线能使小磁针发生偏转，这说明通电导线周围存在磁场，这种现象叫电流的磁效应；
通电导体在磁场中受力的作用而运动，运动方向与电流的方向和磁感线的方向有关，只改变电流方向，导体受力方向改变，则此时磁极对导线的力垂直指向纸外。
故答案为：排斥；磁场；纸外。
3、在研究“磁场对通电导体的作用”实验中。
(1)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 ______，根据该原理可制成 ______。
(2)在乙图中，通电后cd段导线受d场力F1的方向为竖直向下，由此可以判断ab段导线所受磁场力F2的方向是竖直向上，F1与F2不是一对平衡力，这是因为 ______。
(3)要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装 ______，自动改变线圈中的电流方向。
【答案】电源 电动机 两个力没有作用在同一直线上 换向器;
【解析】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；
(2)由图可知，F1与F2没有在同一直线上，不是一对平衡力；
(3)要使图乙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，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：(1)电源；电动机；(2)两个力没有作用在同一直线上；(3)换向器。
4、将一节干电池正放在磁体上，再将铜质导线绕成线圈后放在电池上，如图所示，你会发现线圈竟然连续转动起来了，这个现象的原理是______，下列对实验现象的判断，正确的有 ______。(填序号)
①换用磁性更强的磁体，线圈转得更快 ；②将干电池的正负极对调，会改变线圈的转动方向；
③用同样长度和粗细的镍铬合金线做线圈，转速更快 ；④线圈与正极间摩擦大小不影响转速的快慢。
【答案】通电线圈在磁场中受力转动 ①②;
【解析】解：(1)铜质导线绕成线圈后放在电池上，会发现线圈竟然连续转动起来了，电路中有电源，可以有电流，线圈成为通电导体，线圈在磁场中受力而转动。
(2)线圈转动速度跟电流大小、线圈匝数、磁场强度有关：
①换用磁性更强的磁体，磁场增强，线圈转得更快，故①正确。
②将干电池的正负极对调，线圈中电流的方向发生了变化，受到的磁场力的方向发生改变，则线圈的转动方向会发生改变，故②正确。
③同样长度和粗细的镍铬合金线比铜线的电阻大，在电源电压一定时，电流变小，则线圈会转速变慢，故③错误。
④线圈与正极间的摩擦大、则转动速度小，线圈与正极间摩擦小、则转动速度大，所以线圈与正极间摩擦大小影响转速的快慢，故④错误。
故答案为：通电线圈在磁场中受力转动；①②。
5、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。
【答案】运动 有 电动;
【解析】解：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。
6、如图甲所示，这是一款动圈式无线耳机及其充电仓，图乙是其内部结构的示意图。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运动，音圈之所以会运动，是由于磁场对 ______有力的作用；利用充电仓给无线耳机充电时，充电仓相当于 ______。
【答案】通电导体 电源;
【解析】解：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运动，因为电流方向改变，音圈受力方向改变。音圈之所以运动，是由于磁场对通电导体有力的作用；
利用充电仓给无线耳机充电时，充电仓提供电能，相当于电源。
故答案为：通电导体；电源。
7、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，构成了一个可以在平面上滚动的滚轮。如图所示，将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，由于锡箔纸中有电流会产生 ______，滚轮立刻开始向前滚动。滚轮能够滚动，其原理与 ______(填“发电机”或“电动机”)相同。若让滚轮向相反的方向滚动，下列操作可行的是 ______(可多选，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)。
【答案】磁场 电动机 ①②;
【解析】解：通过锡箔纸有电流，电流的周围存在磁场，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，与电动机的工作原理相同；
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。
故答案为：磁场；电动机；①②。
8、如图所示，铝棒用导线悬挂在磁体两极之间，通电后铝棒向右侧摆动，这是因为受到了 ______对它的作用力，若改变电流方向，通电后铝将向 ______侧摆动，若铝棒中的电流变大，铝棒的摆动幅度将变 ______。
【答案】磁场 左 大;
【解析】解：铝棒用导线悬挂在磁体两极之间，通电后铝棒向右侧摆动，这是因为受到了磁场对它的作用力；
力的方向与磁场方向及电流方向有关；若改变电流方向，通电后铝棒受力方向改变，将向左侧摆动；
若铝棒中的电流变大，铝棒受力变大，摆动幅度将变大。
故答案为：磁场；左；大。
9、如图为小强同学探究“让线圈转起来”的实验装置图，线圈能够转动的原理是______，这原理是物理学家______最先发现的。在实验中，为了使线圈将能持续转动，可采取的方法是______，要使线圈转得更快些，采取的方法是______。
【答案】通电导体在磁场中受力的作用 安培 将线圈引线一端接触支架的绝缘层全部刮掉，另一端刮掉半周 增大电流（或增强磁场）。;
【解析】解：线圈能够转动的原理是通电导体在磁场中受力的作用；这原理是物理学家安培最先发现的；为了使线圈能持续转动，正确的刮漆方法应该是将线圈引线一端接触支架的绝缘层全部刮掉，另一端刮掉半周；此时这一部位相当于直流电动机中的换向器，当线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。线圈受力的大小与电流大小和磁场强弱有关，电流越大，磁场越强，线圈受到的磁力越大，所以要使线圈转得更快些，采取的方法是增大电流或增强磁场。
故答案为：通电导体在磁场中受力的作用；安培；将线圈引线一端接触支架的绝缘层全部刮掉，另一端刮掉半周；增大电流(或增强磁场)。
10、如图是新型武器——电磁炮的原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去，电磁炮的发射过程中将电能转化为 ______能，如果同时改变磁场方向和金属杆中的电流方向，金属杆将会受到向 ______(填“左”或“右”)的力。电磁炮的发射原理与 ______(填“扬声器”或“麦克风”)的原理相同。
【答案】机械 右 扬声器;
【解析】解：炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去，炮弹具有了机械能，此过程中消耗了电能，是电能转化为机械能；
通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关，若同时改变磁场方向和金属杆中的电流方向，金属杆受力方向不变，将会受到向右的力；
麦克风的工作原理是电磁感应现象，扬声器是利用电导体在磁场中受力运动的原理工作的。
故答案为：机械；右；扬声器。
11、矩形铜线框acdf在磁场中的位置如图所示，闭合开关，ab、bc、de和ef段都受到磁场的作用力，受到磁场作用力方向相同的两段是 ______，你判断的依据是 ______。
【答案】ab、de或bc、ef 磁场和电流方向都相同;
【解析】解：
efab和bcde并联的电源上，所以ab电流向下、ef电流向上、bc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bc电流方向相同，受到磁场作用力方向相同。
故答案为：ab、de或bc、ef；磁场和电流方向都相同。
12、用“电池+磁铁+铜线圈”手工制作会跑动的小火车。将磁铁吸附在电池正负两极，放进铜线圈后，电池居然成了跑得飞快的电动小火车(如图所示)。
分析：从图看出，在外裸的铜线圈内，电流从“电池+极→磁铁→部分线圈→磁铁一电池−极”形成回路，于是，通电时的铜线圈产生类似于 ______ 磁铁的磁场。“电池+磁铁”组成的小火车，用的是强磁铁，它最两端在外部磁场作用下“一吸一斥”而运动，摆放错了车跑不了，请你结合图磁场分析，能跑的是 ______ (选填“甲”或“乙”)。在跑动过程中能的转化是 ______ 。
【答案】条形 乙 电能转化为机械能;
【解析】解：电流的周围存在磁场，通电时的铜线圈的周围存在磁场，与条形磁铁的磁场相似；
小火车是因为“一吸一斥”而运动，即相邻的两个磁极是异名磁极，由图可知，甲中的是同名磁极，乙中的是异名磁极，故乙车会跑动；
在跑动过程中，消耗了电能，电能转化为机械能。
故答案为：条形；乙；电能转化为机械能。
三 、实验题
1、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。
【答案】磁场 通电导体 相反 磁场方向 相反 电流方向 不能;
【解析】解：(1)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；
(2)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；
(3)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；
(4)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；
(5)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：(1)磁场；(2)通电导体；(3)相反；磁场方向；(4)相反；电流方向；(5)不能。
2、学习了电动机后，小刚同学采取了下列办法自制了一个小型电动机，把漆包线绕成约1cm×2cm的矩形线圈，线的两端各留约5cm作为引线，从矩形短边引出(如图甲)，然后用小刀刮去两条引线的漆皮，其中一端全部刮去，另一端刮去上半周或下半周(如图乙)，这就是电动机的线圈.用钳子把粗铜丝或曲别针弄弯，做两个支架，固定在硬纸板上，永磁体放在线圈下，小型电动机就做成了(如图丙).用手转一下小线圈，它就会连续不断的转下去.
(1) 引线有一端只刮去半周漆皮的目的是使线圈在转动过程中，每转一周只有半周线圈中有电流通过，从而使_________________________________；
(2) 当线圈中没有电流通过时，线圈由于__________仍能继续转动；
(3) 图乙一端只刮去半周漆皮，这一设想所起的作用与实际电动机中___________装置相似.
【答案】(1)线圈可以连续转动；(2)惯性；(3)换向器;
【解析】(1)漆是绝缘体，刮去以后，线圈中就会有电流，只有当线圈中有电流时，线圈才会受力发生转动，所以刮漆的目的是使线圈能够导电，使线圈能够持续的转动下去；
(2) 根据转动轴的一端只刮去半周绝缘皮，当带有绝缘皮的半周与支架接触时，此时的电路中是没有电流通过的线圈此时并不受到力的作用，此时的转动是利用惯性来完成的.因此该电动机的转动速度是变化的，半周快，半周慢；
(3) 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等同于直流电动机的换向器，它的作用是当线圈刚转过平衡位置时，改变电流的方向，保证了线圈持续的转动下去.
3、在研究“磁场对通电导体的作用”实验中。
(1)利用如图所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在a、b之间接入 ______ (选填“灵敏电流计”或“电源”)，根据该原理可制成 ______ ；
(2)在乙图中，通电后cd段导线受磁场力F1的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力F2的方向是竖直向上，F1与F2不是一对平衡力，这是因为两个力 ______ ；
(3)要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装换向器，自动改变线圈中的 ______ 。图乙中的设备将电能转化为 ______ 。
【答案】电源 电动机 不在同一直线 电流方向 机械能;
【解析】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；
(2)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。
(3)要使图乙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，它能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动，线圈转动的过程中，电能转化为机械能。
故答案为：(1)电源；电动机；(2)不在同一直线；(3)电流方向；机械能。
4、在复习“电流的磁场”和“磁场对电流的作用”时，小刚想：“既然磁场会对通电导体产生力的作用，那么相互靠近的两个通电导体间是否会产生力的作用呢？
于是，他和小强商议通过实验来研究这一问题。他们找到了两根柔软的导线A、B，相距较近地并排固定在接线板上，当两根平行导线通电后，出现如图甲所示的现象。(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况，箭头表示电流方向)
(1)通过现象可知，平行通电导线之间有力的作用，而且，当通入的电流方向相同时，导线A与导线B相互 ______。
(2)为什么平行通电导线之间会有力的作用呢？小强通过分析认为：通电导线为周围产生的磁场对通电导线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。小刚也认同小强的分析过程，他认为通过改变导线中电流的方向可以进一步补充小强的分析。如果只改变导线A中的电流方向，你预测会产生的实验现象是 ______。
(3)科学家研究发现平行通电导线之间相互作用力F的大小可能跟两根导线中的电流I1、I2，导线的长度L，导线之间的距离r有关，有关实验数据如上表：
①分析表格数据可知：对于位置固定、长度一定的两根平行导线，要增大它们之间的作用力，可以 ______。
②对于长度一定的两根平行导线，通入不变的电流，两根导线间的作用力F与导线间距离r之间的关系可以用图乙所示图象中的图线 ______(a/b)来表示。
③请将表格填写完整。
(4)如果开始实验时，小刚和小强没有找到柔软的导线，而是用较硬的普通铝芯电线进行实验，你认为可能会出现怎样的情况？______。
【答案】吸引 磁场 导线A、B相互排斥 1.0×10-7 增大导线中的电流 b 铝芯导线的形变程度很小，不易观察;
【解析】解：
(1)在没有通电的情况下，受重力作用，两根导线都应是竖直垂下。分析图甲可以发现，两根导线都在向中间靠拢，这就说明通电以后，它们都受到了指向中间的力，即这两根导线相互吸引。
(2)通电导线周围存在磁场，所以通电导线相当于磁体。磁体间的相互作用是通过磁场来实现的，且同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。由以上分析可知，这两根通电导线的相互作用也是通过磁场来实现的，且相邻的磁极为异名磁极；
通电导线周围的磁场方向与导线中的电流方向有关，电流方向改变后，磁场方向也改变。如果只改变A导线中电流的方向，则只有导线A周围的磁场方向发生改变，这将导致A、B导线周围磁场相邻的磁极为同名磁极，同名磁极相互排斥，则A、B导线将相互排斥。
(3)①对比表格中1、2或3、5可知，其他条件不变时，导线之间的相互作用力与导线中的电流成正比关系；对比表格中1、3可知，其他条件不变时，导线之间的相互作用力与导线的长度成正比关系；对比表格中1、4可知，其他条件不变时，导线之间的相互作用力与导线之间的距离成反比关系。所以对于位置固定(导线之间距离一定)、长度一定的两根导线，可以通过增大导线中的电流来增大导线之间的相互作用力。②由①中分析可知，其他条件不变时，导线之间的相互作用力与导线之间的距离成反比关系，故图乙中，符合要求的是图线b。③相对于实验1，实验6中导线长度增大到了2倍，电流I1增大到了2倍，电流I2减小为12，导线之间的距离增大到了2倍。由①中分析可知，实验6中导线之间的相互作用力F6=2×2×12×12F1=F1=1.0×10−7N。
(4)由表格可知，导线之间的相互作用力都比较小，所以在选择较软的导线的情况下，才可以明显地看到导线的形变。若选择较硬的普通铝芯电线做与表格中数据相同的实验，导线之间的相互作用力不足以使铝芯导线发生明显的形变。
故答案为：(1)吸引；(2)磁场；导线A、B相互排斥；(3)①增大导线中的电流；②b；③1.0×10−7；(4)铝芯导线的形变程度很小，不易观察。
四 、作图题
1、如图所示，表示电流垂直纸面向外的通电导线，表示电流垂直纸面向里的通电导线。根据图甲中通电导体的受力情况，画出乙、丙、丁中通电导体受力的方向。
【答案】如图所示：
;
【解析】 解：由甲图知，磁场方向向下，电流方向垂直纸面向外，导体受力方向向右。
乙相对甲而言，磁场方向发生了变，电流方向不变，导体受力方向向左；
丙相对甲而言，磁场方向不变，电流方向改变，则导体受力方向向左；
丁相对甲而言，电流方向改变，磁场方向改变，则导体受力方向不变，向右；如图所示：
2、利用两个相同的单刀双掷开关A和B，小明设计了一个电路，使电动机通过控制开关的操作，既能正转，也能反转(说明：图中开关A既可以与“1”触点接通，也可以与触点接通)，在虚线框内把未完成的电路补充完整.
【答案】如图所示：
;
【解析】当A点接触点1时，图中给出的电源没有连入电路，所以电路需要电源和控制电路的单刀双掷开关B。
五、综合题
1、无链条电动自行车，整体外形时尚，没有了链条，外观变得与普通自行车或电动车有些不同，如图所示．无链条电动自行车被称为“没有链条的混合动力电动自行车”．它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量；也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量．骑行者踩脚踏板的动能，可通过车上的发电机转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进．因此使骑行者骑得更省力，同时也能减少对环境的污染．
图中所示这款无链条电动自行车，其锂电池容量为10Ah、电压为 36V．与链条车相比，这种新型自行车具备许多优点．比如：省力、耐用、安全、灵便、干净卫生、结构简单、修理方便，骑行 12000km 也无须大修．因此，无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具．
（1）无链条电动自行车可将骑行者踩脚踏板所产生的动能通过发电机转化为_______能，由车子的锂电池存储，之后再通过________驱动后轮再次转化成动能，驱动车子前进．
（2）图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为 _________J．
（3）图中这款车，若骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，这种“电力驱动”可使车连续行驶 2×104m；若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量，这种“混合动力驱动”可使车连续行驶 3.5×104m，则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为_________ ．
【答案】（1）电；电动机（2）1.296×106；（3）3:4;
【解析】（1）“发电机”实现“自发电”的发电原理是电磁感应现象，无链条电动自行车可将骑行者踩脚踏板所产生的动能通过发电机转化为电能，由车子的锂电池存储之后再通过电动机驱动后轮再次转化成动能；
（2）所储存的电能是W=UIt=36V×10A×3600s=1.296×106J．
（3）“混合动力驱动”时所提供的能量总W1 =Fs1 =F×3.5×104m，
仅靠锂电池驱动所提供的能量W2 =Fs2 =F×2×104 m，
“混合动力驱动”时人所提供的能量W3=W1-W2=F×3.5×104m=F×2×104m=F×1.5×104m，
则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比：W3/W2=F×1.5×104m/F×2×104m=3/4
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