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寒假早學習3——電動機工作原理
一、磁場對通電導體的作用
1. 磁場對通電直導線的作用
實驗表明，把導線AB放在磁場中光滑的金屬導軌上，接通電源，讓電流通過導線AB,則導線AB在磁場中運動起來，說明磁場對通電導線有力的作用。
(1)只把電源正、負極對調(diào)后接人電路，從而改變導線AB中的電流方向，則導線AB運動方向發(fā)生改變，即導線AB受力的方向發(fā)生改變。
(2)只把磁極對調(diào)一下，改變磁場方向，導線AB運動方向發(fā)生改變，即導線AB受力的方向也發(fā)生改變。
(3)如果把電源正、負極對調(diào)后接入電路，同時對調(diào)一下磁極，即同時改變導線AB中的電流方向和磁場方向，導線AB的運動方向不變，即導線AB受力的方向不變。
結(jié)論：
①通電導線在磁場中受到力的作用。
②受力方向與電流方向和磁場方向有關(guān)。
③只改變電流方向或磁場方向，導線的受力方向改變；同時改變電流方向和磁場方向，導線受力方向不變。
④受力大小與電流大小和磁場強弱以及導線長度有關(guān):電流越大，磁場越強，導線越長，受力越大。
2. 磁場對通電線圈的作用
(1)通電線圈在磁場中的運動情況
通電線圈所在平面與磁場平行時，線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動。通電線圈所在平面與磁場垂直時，線圈不發(fā)生轉(zhuǎn)動。
(2)通電線圈在磁場中的轉(zhuǎn)動分析
甲 乙 丙
如圖所示，使線圈位于磁體兩磁極之間的磁場中。
①使線圈靜止在圖乙位置上，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)線圈并沒有轉(zhuǎn)動，這是由于線圈上、下兩邊受力大小相等、方向相反，即線圈受力平衡。這個位置是線圈的平衡位置。
②使線圈靜止在圖甲位置上，閉合開關(guān)，線圈受力沿順時針方向轉(zhuǎn)動，能靠慣性轉(zhuǎn)過平衡位置，但不能繼續(xù)轉(zhuǎn)動下去。因為轉(zhuǎn)過平衡位置，線圈的受力如圖丙所示，使得線圈受到逆時針轉(zhuǎn)動的力，最終要返回平衡位置靜止。
③使線圈靜止在圖丙位置上，閉合開關(guān)，線圈受力沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，同樣，能靠慣性轉(zhuǎn)過平衡位置，但同樣不能持續(xù)轉(zhuǎn)動，最終返回平衡位置。
(3)通電線圈在磁場里受到力的作用而發(fā)生轉(zhuǎn)動時，電能轉(zhuǎn)化為機械能。電動機就是根據(jù)通電線圈在磁場中受力而發(fā)生轉(zhuǎn)動的原理制成的。
【能力拓展】
①通電導體中的電流方向與磁場方向相同或相反時(即兩者方向平行時)，導體不受磁力的作用；當兩者方向相互垂直時，導體受到的磁力最大。
②磁體周圍存在磁場，通電導體周圍也存在磁場，把一個磁體靠近一根通電導線時，磁體會受到通電導線力的作用，而力的作用是相互的，所以通電導線也受到力的作用，這種相互作用是通過磁場發(fā)生的。所以，磁場對電流產(chǎn)生力的作用，實際上也是磁體之間通過磁場而發(fā)生的相互作用。
③通電導線在磁場中所受力的大小與磁場強弱、電流的大小有關(guān)，電流越大，磁場越強，通電導線受到的作用力就越大。
④判斷通電導線的受力方向的方法:左手定則。如圖所示，伸開左手,使大拇指跟其余四個手指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)，把左手放入磁場中，讓磁感線垂直穿過手心，并使伸開的四指指向電流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通電導線在磁場中的受力方向。
二、直流電動機
1. 直流電動機的工作原理
直流電動機靠直流電源供電，是利用通電線圈在磁場中受到力的作用而轉(zhuǎn)動的原理制成的，是把電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。
直流電動機的構(gòu)造
如圖所示，直流電動機主要由磁體(定子)、線圈(轉(zhuǎn)子)、換向器和電刷等構(gòu)成。
3. 換向器的結(jié)構(gòu)與作用
(1)結(jié)構(gòu):由兩個相互絕緣的銅質(zhì)半環(huán)構(gòu)成，兩個銅質(zhì)半環(huán)與線圈相連，并隨線圈一起轉(zhuǎn)動，跟電刷接觸與電源組成閉合電路。
(2)作用:當線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時，能改變線圈中的電流方向，使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動。
4. 影響直流電動機轉(zhuǎn)動方向和速度的因素重點
(1)轉(zhuǎn)動方向與電流方向和磁場方向有關(guān):只改變電流方向或磁場方向，轉(zhuǎn)動方向改變；電流方向和磁場方向同時改變，則轉(zhuǎn)動方向不變。
(2)轉(zhuǎn)速大小與電流大小和磁場強弱以及線圈的匝數(shù)有關(guān):電流越大，磁場越強，匝數(shù)越多，轉(zhuǎn)速越快。
5. 直流電動機模型裝好通電后電動機不轉(zhuǎn)動的主要原因
(1)電流不通:①電刷與銅制半環(huán)接觸不良；②開關(guān)處接觸不良；③電源處接觸不良。
(2)摩擦太大:①軸與軸之間摩擦太大；②電刷和換向器接觸太緊。
(3)電流太小:①電源電壓太低；②使用的滑動變阻器的阻值太大。
(4)磁場太小:磁鐵或者磁石產(chǎn)生的磁場強度不夠，可以換強磁鐵。
(5)儀器裝配位置不正確:線圈處于平衡位置，只要將線圈輕輕轉(zhuǎn)動一下就可以。
三、典型例題
（一）考點：磁場對通電導體的作用
【例1】（2022杭州期末）探究通電導體在磁場中的受力方向與哪些因素有關(guān)時，小明同學做了如圖所示的實驗，圖中AB表示閉合電路中的直導線，導線上的箭頭方向表示電流方向，F(xiàn)表示導線受力方向，S、N表示蹄形磁鐵的南北極。以下是小明通過實驗得出的判斷：
①（a）（b）實驗表明，通電導體在磁場中受力方向與電流方向有關(guān)；
②（a）（c）實驗表明，通電導體在磁場中受力方向與磁場方向有關(guān)；
③（b）（c）實驗表明，通電導體在磁場中受力方向與磁場方向有關(guān)。
則上述判斷中（　　）
A．只有①正確 B．只有②正確 C．①②正確 D．①③正確
【例2】（2021浙江專題）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．導線AB受力情況不變 B．彈簧轉(zhuǎn)過一個角度
C．彈簧的長度增大 D．彈簧的長度減小
【例3】（2021浙江專題）如圖是實驗室電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，處在磁場中的線圈有電流通過時，線圈會帶動指針一起偏轉(zhuǎn)。線圈中電流越大，指針偏轉(zhuǎn)角度就越大，關(guān)于該現(xiàn)象，下列說法正確的是（　　）
A．該電流表是利用電生磁的原理工作的
B．線圈中有電流通過時，把機械能轉(zhuǎn)化為電能
C．改變線圈中的電流方向，指針的偏轉(zhuǎn)方向不會改變
D．線圈中電流越大，其所受磁場力就越大
【例4】（2022浙江二模）如圖所示圓環(huán)形絕緣凹槽內(nèi)裝滿水銀，水銀的內(nèi)外側(cè)用導線接入電路，圓心處放置一塊圓柱形磁鐵，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)水銀逆時針流動，小明進行了如下操作：先對調(diào)電源的正負極，再對調(diào)磁鐵的南北極，則該操作中水銀的流動情況是（ ）
A．一直順時針流動 B．一直逆時針流動
C．先逆時針流動，再順時針流動 D．先順時針流動，再逆時針流動
（二）考點：直流電動機
【例1】（2022舟山期中）小王在實驗室研究電動機模型，他發(fā)現(xiàn)一臺直流電動機模型通電后不轉(zhuǎn)動，用手輕輕撥動一下線圈就轉(zhuǎn)動起來了的現(xiàn)象，其原因是（　　）
A．啟動時線圈在平衡位置 B．換向器與電刷未接觸
C．電刷與換向器摩擦太大 D．電源正負極接反了
【例2】（2022溫州期中）如圖所示的四種電器中，利用電動機原理工作的是（　　）
A． 電爐 B． 電風扇
C． 電飯煲 D． 電鈴
【例3】（2022浙江期末）如圖，小明用漆包線繞成線圈ABCD，將線圈一端的漆全部刮去，另一端刮去一半放入磁場，做成電動機模型，連接干電池后（ ）
A．線圈持續(xù)來回擺動
B．線圈沿固定方向持續(xù)轉(zhuǎn)動
C．AB邊中電流方向交替變化
D．CD邊始終受到磁場力作用，且是動力
四、學力訓練
A組 夯實基礎(chǔ)
1.（2020紹興一模）下列對實驗現(xiàn)象的分析，不正確的是（　　）
A．在冷、熱水中各滴一滴墨水，發(fā)現(xiàn)熱水變色快，說明分子運動快慢與溫度有關(guān)
B．將塑料細絲一端握緊，用干燥的手從上向下將幾下，細絲張開，說明同種電荷相互排斥
C．兩鉛塊擠壓后，不易分開，說明分子間存在引力
D．將磁體靠近通電的燈泡，燈絲抖動，說明磁產(chǎn)生了電
2.（2023浙江期中）小金用如圖所示的實驗裝置，探究“磁場對通電直導線的作用”。閉合開關(guān)S，原本靜止的輕質(zhì)硬直導線AB水平向左運動．要使AB水平向右運動，下列措施中可行的是（　　）
A．將A，B兩端對調(diào) B．換用磁性更強的蹄形磁體
C．將蹄形磁體的N、S極對調(diào) D．將滑動變阻器的滑片P向右移動
3.（2023浙江期中）如圖是研究“磁場對通電導體作用”的部分實驗裝置，如果要實驗正常進行，還需在a、b之間接入 。根據(jù)該原理可制成 。將圖中蹄形磁體的南北極互換位置，閉合開關(guān)后金屬棒的運動方向?qū)? 。
4.（2021浙江專題）1879年10月，經(jīng)過對1600多種材料進行幾千次試驗后，愛迪生制成了第一個可供實用的碳絲燈泡（燈絲由竹絲炭化后制成），要從圖甲現(xiàn)象變?yōu)閳D乙中燈絲上端被排斥的現(xiàn)象，采用的辦法有 。
5.（2021浙江專題）圖甲是直流電動機模型，圖乙是自制簡易電動機模型。下面是圖乙中簡易電動機的制作與操作問題：
（1）繞制線圈的銅絲外表有漆皮，必須對線圈引出線的兩端（擱置于銅質(zhì)彎鉤的部位）進行刮漆處理，刮漆方法見放大圖（一端全部刮去，一端刮去半周）。按這種方法刮漆，目的是使線圈能夠 。
（2）如圖丙，當接a，接c時，電動機順時針方向轉(zhuǎn)動
①當接b，接c時，電動機 。
②當接b，接d時，電動機 。
（以上兩空均選填“不會轉(zhuǎn)動”“順時針方向轉(zhuǎn)動”“逆時針方向轉(zhuǎn)動”）
B組 強化提高
1.（2021浙江專題）如圖所示，通電導線a、b固定不動，左磁體對a的作用力為，右磁體對b的作用力為，下列說法正確的是（　　）
A．、方向相反
B．、方向相同
C．、方向相反
D．、方向相同
2.（2023浙江期中）如圖所示為直流電動機工作原理圖，下列分析正確的是（ ）
A．電動機通電后不轉(zhuǎn)，一定是電路斷路
B．線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動是靠電磁繼電器來實現(xiàn)的
C．改變磁場方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動的方向
D．將磁體的磁極對調(diào)一下可以使電動機的轉(zhuǎn)速增大
3.（2023浙江期中）在裝配直流電動機模型時，通電后直流電動機模型不轉(zhuǎn)。電動機不轉(zhuǎn)的原因分析錯誤的是（　　）
A．轉(zhuǎn)軸與支架之間摩擦太大 B．磁體磁性太強
C．電刷與換向器接觸不良 D．電源電壓太低了
4.（2023杭州期中）如圖所示是電機示意圖，對于圖示的說法，正確的是(　　)
A．圖中繪出的是直流電動機的示意圖，線圈正好轉(zhuǎn)到平衡位置
B．圖中繪出的是直流電動機示意圖，線圈受到磁場的作用力而轉(zhuǎn)動
C．圖中繪出的是交流發(fā)電機的示意圖，此時導線切割磁感線，線圈中產(chǎn)生電流
D．圖中繪出的是交流發(fā)電機的示意圖，此時導線不切割磁感線，線圈中沒有電流
5.（2023杭州期中）如圖所示，在條形磁鐵N極附近懸掛一個線圈，線圈與水平磁鐵位于同一平面內(nèi)，當線圈中電流沿圖示方向流動時，將會出現(xiàn)（　　）
A．線圈僅作平動，不轉(zhuǎn)動
B．線圈僅作轉(zhuǎn)動，不平動
C．從上往下看，線圈做順時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近磁鐵
D．從上往下看，線圈做逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近磁鐵
6.（2022浙江期末）科學家發(fā)現(xiàn)兩根平行導線通電后有如圖所示的現(xiàn)象（圖中實線、虛線分別表示通電前、后的情況）。
（1）由圖可知兩平行通電導線之間有力的作用。當通入的電流方向相同時，導線相互 ；當通入電流方向相反時，導線相互 。
（2）判斷通電直導線周圍磁場方向的方法是：用右手握導線，大拇指指向電流方向，則四指環(huán)繞的方向就是通電直導線周圍的磁場方向。根據(jù)這個方法，請你判定甲圖中導線a在導線b處產(chǎn)生的磁場方向為垂直于紙面 。（填“向里”或“向外”）
（3）上述現(xiàn)象的原因是：通電導線a周圍產(chǎn)生的磁場對通電導線b有 的作用。當導線a中的電流方向改變時，其磁場的方向也發(fā)生改變，導線b受力方向隨之改變。
（4）由此可知：與磁體之間的相互作用一樣，電流之間的相互作用也是通過磁場來實現(xiàn)的。
7.（2022浙江期末）某科學小組同學用一段漆包線繞成線圈abcd，用小刀刮兩端引線的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮半周。將線圈abcd放在用硬金屬絲做成的支架m、n上，并按圖示連接電路，則電磁鐵的上端是 極。閉合開關(guān)，線圈不轉(zhuǎn)，可能的原因是 ，用手輕推一下線圈，線圈會持續(xù)轉(zhuǎn)動；若只將電源的正負極互換，則線圈轉(zhuǎn)動方向會與原來的轉(zhuǎn)動方向 （選填“相同”或“相反”）。
8.（2020浙江一模）如圖甲是某品牌的單輪平衡車，它是依靠電力驅(qū)動及人體平衡能力控制的代步工具。騎行時，蓄電池給平衡車上的電動機提供動力。為了確保安全，該單輪平衡車的電路部分安裝2個開關(guān)——電源開關(guān) S1 和壓力開關(guān) S2，當手動閉合 S1 時，指示燈亮起；然后騎行者再站立于平衡車踏板上時S2 自動閉合，電動機才能正常啟動，平衡車才開始運動。未閉合S1 或騎行者未站立于踏板上，電動機都無法啟動。
（1）請根據(jù)上述要求將圖乙電路圖連接完整。
（2）電動機的工作原理是 。
9.（2020杭州期末）電和磁是密不可分的，請根據(jù)題目要求回答下列問題：
（1）如圖是直流電動機原理圖，其中F是 ，它能使線圈經(jīng)過平衡位置時自動改變其中電流方向，從而使線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動。
（2）某同學在裝配直流電動機模型時，他正確連接電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電動機并沒有如期轉(zhuǎn)動起來，而他輕輕撥了一下線圈，電動機就能連續(xù)轉(zhuǎn)動了，由此寫出一條你認為電動機不會轉(zhuǎn)動的原因： 。如果要讓電動機的轉(zhuǎn)動速度加大，你認為他可以怎么做 請你寫出一種方法： 。
10.（2021浙江專題）將表面有金屬鍍層的磁鐵吸在干電池的負極，將一根硬鋼線折成導線框搭在干電池的正極和磁鐵上（如圖），導線框就會以干電池為軸轉(zhuǎn)動起來。
（1）圖中4條弧線為磁感線，請在答題紙上標出它們的方向 。
（2）導線框能轉(zhuǎn)動起來的原理是 。
（3）如果將磁鐵的、極對調(diào)，導線框的轉(zhuǎn)動方向與原來相比將 （填“不變”或“反向”）。
C組 瞄準中考
1．（2022嘉興期末）下列關(guān)于電磁的四幅圖說法錯誤的是（　　）
A．甲圖的實驗說明通電導體在磁場中受到力的作用
B．乙圖的溫度報警器，若將溫度計上端的金屬絲向下調(diào)整，報警溫度降低
C．丙圖是電動機的主要結(jié)構(gòu)示意圖
D．丁圖中麥克風的原理和發(fā)電機相同
2．（2022浙江期末）如圖所示為直流電動機工作原理圖，下列分析正確的是（　　）
A．線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動是靠電磁繼電器來實現(xiàn)的
B．電動機工作過程是將機械能轉(zhuǎn)化為電能
C．將磁體的磁極對調(diào)一下可以使電動機的轉(zhuǎn)速增大
D．只改變磁場方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動的方向
3.（2023舟山中考）福建艦是我國完全自主設(shè)計制造的第三艘航母，其配置的電磁彈射是當今世界少數(shù)國家掌握的先進技術(shù)。電磁彈射的結(jié)構(gòu)示意如圖甲，其科學原理如圖乙。

（1）航母上的發(fā)射軌道相當于圖乙中兩根金屬導軌，彈射車相當于金屬棒ab，通電后磁場對彈射車產(chǎn)生 ，從而使彈射車牽引飛機快速運動，當彈射車運動到軌道末端停下來時，由于飛機具有 而保持原來的運動狀態(tài)，并在發(fā)動機動力的作用下加速飛離甲板；
4.（2022寧波期末）如圖甲是安裝好的直流電動機模型接入電路的情況。
（1）閉合開關(guān)，電動機按順時針方向轉(zhuǎn)動，若要使電動機逆時針轉(zhuǎn)動，應(yīng)先斷開開關(guān)，再 （寫出一種方法），最后閉合開關(guān)。
（2）經(jīng)過正確操作后，電動機按逆時針轉(zhuǎn)動，此時將滑動變阻器的滑片P向左移動，則電動機的轉(zhuǎn)速將 （選填“變快”、“變慢”或“不變”）。
（3）圖乙是電源右側(cè)接線柱與導線連接時導線的兩種繞法，在順時針旋緊旋鈕時容易造成接觸不良的導線繞法是 （選填“a”或“b”）。
5.（2023浙江期中）小金在學習了磁場對通電導體有力的作用后，進一步查閱資料，了解到當電流與磁場方向垂直時，磁場對通電導體的作用力大小與磁場強度、導體在磁場中的長度以及導體中的電流強度有關(guān)。他設(shè)計了如圖所示的裝置，實驗步驟如下：
①將一根導體棒用兩根細線懸掛在鐵架臺上，將一蹄形磁鐵豎直固定在鐵架臺上，并讓導體棒與下方的蹄形磁鐵磁極間的磁場方向垂直；
②給導體兩端加電壓，閉合電路，觀察懸線偏轉(zhuǎn)的角度α1；
③給導體兩端加電壓，且>，閉合電路，觀察懸線偏轉(zhuǎn)的角度α2；
④______，即可知道磁場給通電導體的作用力與電流是否有關(guān)；
（1）將實驗步驟④補充完整； ；
（2）小金探究的科學問題是 ；
（3）小李也利用該裝置探究與小金相同的問題，但兩次實驗中給導體棒所通電流方向均與小金的相反，比較小金和小李的做法你認為 （填字母）；
A．都可以 B．小金更好 C．小李更好
（4）小金想進一步探究磁場對通電導體的作用力大小與導體在磁場中的長度是否有關(guān)，于是他更換了另一根較長的導體棒去實驗，這樣操作 （填“可行”或“不可行”），理由是 。
參考答案
三、典型例題
（一）考點：磁場對通電導體的作用
【例1】（2022杭州期末）探究通電導體在磁場中的受力方向與哪些因素有關(guān)時，小明同學做了如圖所示的實驗，圖中AB表示閉合電路中的直導線，導線上的箭頭方向表示電流方向，F(xiàn)表示導線受力方向，S、N表示蹄形磁鐵的南北極。以下是小明通過實驗得出的判斷：
①（a）（b）實驗表明，通電導體在磁場中受力方向與電流方向有關(guān)；
②（a）（c）實驗表明，通電導體在磁場中受力方向與磁場方向有關(guān)；
③（b）（c）實驗表明，通電導體在磁場中受力方向與磁場方向有關(guān)。
則上述判斷中（　　）
A．只有①正確 B．只有②正確 C．①②正確 D．①③正確
【答案】C
【詳解】①（a）（b）兩次實驗中，磁場方向相同，電流方向改變，導體在磁場中受力的方向也改變，說明二者有關(guān)，是正確的；
②圖（a）（c）中，電流方向相同，磁場方向改變，導體在磁場中受力的方向也改變，說明二者有關(guān)，是正確的；
③圖（b）（c）中，磁場方向與電流方向均不相同，而導體受力方向不變，不能說明導體在磁場中受力方向與電流方向或磁場方向的關(guān)系，是錯誤的；
綜上所述，①②正確，故C符合題意。
故選C。
【例2】（2021浙江專題）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．導線AB受力情況不變 B．彈簧轉(zhuǎn)過一個角度
C．彈簧的長度增大 D．彈簧的長度減小
【答案】A
【詳解】磁感線由N極指向S極，磁場與電流在同一水平面內(nèi)，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A符合題意，BCD不符合題意。
故選A。
【例3】（2021浙江專題）如圖是實驗室電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，處在磁場中的線圈有電流通過時，線圈會帶動指針一起偏轉(zhuǎn)。線圈中電流越大，指針偏轉(zhuǎn)角度就越大，關(guān)于該現(xiàn)象，下列說法正確的是（　　）
A．該電流表是利用電生磁的原理工作的
B．線圈中有電流通過時，把機械能轉(zhuǎn)化為電能
C．改變線圈中的電流方向，指針的偏轉(zhuǎn)方向不會改變
D．線圈中電流越大，其所受磁場力就越大
【答案】D
【詳解】通過電流表的內(nèi)部構(gòu)造顯示電流表的原理：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．電流表的原理是通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動，故A錯誤；
B．線圈中有電流通過時，電能轉(zhuǎn)化為機械能，故B錯誤；
C．改變線圈中的電流方向，其轉(zhuǎn)動方向會發(fā)生改變，故C錯誤；
D．線圈受到的磁場力與線圈里的電流大小和磁場的強弱有關(guān)，在磁場一定的情況下，電流越大，線圈受到的力越大，故D正確。
故選D。
【例4】（2022浙江二模）如圖所示圓環(huán)形絕緣凹槽內(nèi)裝滿水銀，水銀的內(nèi)外側(cè)用導線接入電路，圓心處放置一塊圓柱形磁鐵，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)水銀逆時針流動，小明進行了如下操作：先對調(diào)電源的正負極，再對調(diào)磁鐵的南北極，則該操作中水銀的流動情況是（ ）
A．一直順時針流動 B．一直逆時針流動
C．先逆時針流動，再順時針流動 D．先順時針流動，再逆時針流動
【答案】D
【詳解】水銀是導體，水銀的內(nèi)外側(cè)用導線接入電路通過電流后，會在磁場中受力而運動起來。通電導體在磁場中的受力方向與磁場方向和電流方向有關(guān)，對調(diào)電源的正負極后，電流方向發(fā)生改變，因此水銀受力方向改變，水銀沿順時針方向流動；再對調(diào)磁鐵的南北極，磁場方向改變，則水銀受力方向再一次改變，此時水銀沿逆時針方向流動，故D符合題意，ABC不符合題意。
故選D。
（二）考點：直流電動機
【例1】（2022舟山期中）小王在實驗室研究電動機模型，他發(fā)現(xiàn)一臺直流電動機模型通電后不轉(zhuǎn)動，用手輕輕撥動一下線圈就轉(zhuǎn)動起來了的現(xiàn)象，其原因是（　　）
A．啟動時線圈在平衡位置 B．換向器與電刷未接觸
C．電刷與換向器摩擦太大 D．電源正負極接反了
【答案】A
【詳解】A．啟動時，線圈剛好處于平衡位置，線圈中無電流，線圈不受力的作用，但只要輕輕撥動一下，電路中就會有電流，即線圈就會轉(zhuǎn)動，故A符合題意；
B．若此時換向器沒有和電刷接觸好，即該電路是斷路，電路中沒有電流，即電動機不可能工作，故即使撥動線圈也不會轉(zhuǎn)動，故B不符合題意；
C．若電刷與換向器摩擦太大，即使撥動線圈，線圈也不會轉(zhuǎn)動，故C不符合題意；
D．若電源正負極接反了，電動機會反轉(zhuǎn)，故通電后不會不轉(zhuǎn)動，故D不符合題意。
故選A。
【例2】（2022溫州期中）如圖所示的四種電器中，利用電動機原理工作的是（　　）
A． 電爐 B． 電風扇
C． 電飯煲 D． 電鈴
【答案】B
【詳解】電風扇是利用電動機帶動扇葉轉(zhuǎn)動的，將電能轉(zhuǎn)化為機械能；電爐、電飯煲均為利用電流的熱效應(yīng)；電鈴是利用電流的磁效應(yīng)，故B正確，ACD錯誤。
故選B。
【例3】（2022浙江期末）如圖，小明用漆包線繞成線圈ABCD，將線圈一端的漆全部刮去，另一端刮去一半放入磁場，做成電動機模型，連接干電池后（ ）
A．線圈持續(xù)來回擺動
B．線圈沿固定方向持續(xù)轉(zhuǎn)動
C．AB邊中電流方向交替變化
D．CD邊始終受到磁場力作用，且是動力
【答案】B
【詳解】該線圈之所以能轉(zhuǎn)動，是根據(jù)通電導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，若不改變電流的反向，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；而真正的直流電動機工作時，為了讓線圈持續(xù)的轉(zhuǎn)動下去，即通過換向器在平衡位置及時的改變線圈中的電流的方向，即改變線圈所受力的反向，使線圈持續(xù)的轉(zhuǎn)動下去。
AB．線圈沿固定方向持續(xù)轉(zhuǎn)動，故A項不符合題意；B項符合題意；
C．據(jù)上面的分析可知，AB邊中電流方向是不變的，故C項不符合題意；
D．據(jù)上面的分析可知，CD邊只有半圈受到磁場力作用，故D項不符合題意；
四、學力訓練
A組 夯實基礎(chǔ)
1.（2020紹興一模）下列對實驗現(xiàn)象的分析，不正確的是（　　）
A．在冷、熱水中各滴一滴墨水，發(fā)現(xiàn)熱水變色快，說明分子運動快慢與溫度有關(guān)
B．將塑料細絲一端握緊，用干燥的手從上向下將幾下，細絲張開，說明同種電荷相互排斥
C．兩鉛塊擠壓后，不易分開，說明分子間存在引力
D．將磁體靠近通電的燈泡，燈絲抖動，說明磁產(chǎn)生了電
【答案】D
【詳解】A．在熱水、冷水中各加入一滴墨水，發(fā)現(xiàn)熱水變色快，說明分子熱運動與溫度有關(guān)，溫度越高，分子運動越快；故A正確，不符合題意；
B．將塑料細絲一端握緊，用手從上向下捋幾下，通過摩擦使細絲帶上同種電荷，細絲張開，說明同種電荷相互排斥，故B正確，不符合題意；
C．分子間存在相互作用的引力和斥力，兩鉛塊擠壓后，不易分開，說明分子間存在引力，故C正確，不符合題意；
D．通電的燈絲屬于通電導體，將磁體靠近通電的燈泡，通電導體在磁場中受到力的作用，所以燈絲抖動，故D錯誤，符合題意。
故選D。
2.（2023浙江期中）小金用如圖所示的實驗裝置，探究“磁場對通電直導線的作用”。閉合開關(guān)S，原本靜止的輕質(zhì)硬直導線AB水平向左運動．要使AB水平向右運動，下列措施中可行的是（　　）
A．將A，B兩端對調(diào) B．換用磁性更強的蹄形磁體
C．將蹄形磁體的N、S極對調(diào) D．將滑動變阻器的滑片P向右移動
【答案】C
【詳解】通電直導線在磁場中受力的方向與周圍磁場的方向、導線中電流的方向有關(guān)，若要改變磁場中的受力方向，要么只改變磁場的方向，要么只改變直導線中電流的方向，將A，B兩端對調(diào)或?qū)⒒瑒幼冏杵鞯幕琍向右移動，均不能改變電流的方向，換用磁性更強的蹄形磁體，增大了磁場強度，但磁場方向不變；將蹄形磁體的N、S極對調(diào)，改變了磁場方向。故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
3.（2023浙江期中）如圖是研究“磁場對通電導體作用”的部分實驗裝置，如果要實驗正常進行，還需在a、b之間接入 。根據(jù)該原理可制成 。將圖中蹄形磁體的南北極互換位置，閉合開關(guān)后金屬棒的運動方向?qū)? 。
【答案】 電源 電動機 改變
【詳解】[1]探究磁場對通電導體作用，電路中需要有電源，所以在a、b之間接入電源。
[2]導體通過電流時，會發(fā)生運動，說明磁場對通電導體有力的作用，電動機就是根據(jù)該原理制成的。
[3]將圖中蹄形磁體的南北極互換位置，改變磁場方向，閉合開關(guān)后金屬棒的運動方向?qū)⒏淖儭?br/>4.（2021浙江專題）1879年10月，經(jīng)過對1600多種材料進行幾千次試驗后，愛迪生制成了第一個可供實用的碳絲燈泡（燈絲由竹絲炭化后制成），要從圖甲現(xiàn)象變?yōu)閳D乙中燈絲上端被排斥的現(xiàn)象，采用的辦法有 。
【答案】改變電流方向或磁場方向
【詳解】由于通電導線在磁場中受力的作用，所受力的方向與電流的方向和磁場的方向有關(guān)，所以要想從圖甲現(xiàn)象變?yōu)閳D乙中燈絲上端被排斥的現(xiàn)象，即只需改變電流的方向或磁場的方向即可。
5.（2021浙江專題）圖甲是直流電動機模型，圖乙是自制簡易電動機模型。下面是圖乙中簡易電動機的制作與操作問題：
（1）繞制線圈的銅絲外表有漆皮，必須對線圈引出線的兩端（擱置于銅質(zhì)彎鉤的部位）進行刮漆處理，刮漆方法見放大圖（一端全部刮去，一端刮去半周）。按這種方法刮漆，目的是使線圈能夠 。
（2）如圖丙，當接a，接c時，電動機順時針方向轉(zhuǎn)動
①當接b，接c時，電動機 。
②當接b，接d時，電動機 。
（以上兩空均選填“不會轉(zhuǎn)動”“順時針方向轉(zhuǎn)動”“逆時針方向轉(zhuǎn)動”）
【答案】 使線圈在磁場中受力持續(xù)轉(zhuǎn)動 不會轉(zhuǎn)動 逆時針方向轉(zhuǎn)動
【詳解】（1）[1]在線圈引出線的兩端進行刮漆處理，是為了改變線圈中的電流方向，使線圈在磁場中受力持續(xù)轉(zhuǎn)動。
（2）①[2]當S1接b，S2接c時，電流沒經(jīng)過電動機直接從電源的正極回到負極，故電動機不會轉(zhuǎn)動。
②[3]當S1接b，S2接d時，電流方向改變，與S1接a，S2接c時相反，故電動機逆時針方向轉(zhuǎn)動。
B組 強化提高
1.（2021浙江專題）如圖所示，通電導線a、b固定不動，左磁體對a的作用力為，右磁體對b的作用力為，下列說法正確的是（　　）
A．、方向相反
B．、方向相同
C．、方向相反
D．、方向相同
【答案】A
【詳解】AB．通電導線a、b固定不動，左磁體和右磁體磁場方向相同，電流方向相反，受力方向相反，故A符合題意，B不符合題意；
C．通電導線a、b固定不動，左磁體和右磁體磁場方向相反，電流方向相反，受力方向相同，故C不符合題意；
D．通電導線a、b固定不動，左磁體和右磁體磁場方向相同，電流方向相反，受力方向相反，故D不符合題意。
故選A。
2.（2023浙江期中）如圖所示為直流電動機工作原理圖，下列分析正確的是（ ）
A．電動機通電后不轉(zhuǎn)，一定是電路斷路
B．線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動是靠電磁繼電器來實現(xiàn)的
C．改變磁場方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動的方向
D．將磁體的磁極對調(diào)一下可以使電動機的轉(zhuǎn)速增大
【答案】C
【詳解】A．電動機通電后不轉(zhuǎn)原因：電流太小、磁場磁性太弱、斷路、線圈處于平衡位置，故A錯誤；
B．換向器在線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時，能自動改變線圈中的電流方向，能使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動下去，故B錯誤；
C．線圈轉(zhuǎn)動方向跟電流方向和磁場方向有關(guān)，改變其中的一者，線圈轉(zhuǎn)動方向改變，同時改變兩者線圈轉(zhuǎn)動方向不變。改變磁場方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動方向，故C正確；
D．對調(diào)磁極只會將線圈受力反向，不會改變線圈受力的大小，線圈轉(zhuǎn)動的速度將不變，故D錯誤。
故選C。
3.（2023浙江期中）在裝配直流電動機模型時，通電后直流電動機模型不轉(zhuǎn)。電動機不轉(zhuǎn)的原因分析錯誤的是（　　）
A．轉(zhuǎn)軸與支架之間摩擦太大 B．磁體磁性太強
C．電刷與換向器接觸不良 D．電源電壓太低了
【答案】B
【詳解】AC．軸與軸之間的摩擦太大、電刷和換向器的接觸不良都會導致電動機模型通電后不能轉(zhuǎn)動，故AC正確，不符合題意；
B．磁體磁性太強，線圈在磁場中受力更大，直流電動機更易轉(zhuǎn)動，故B錯誤，符合題意；
D．電源電壓太低了時，線圈受力太小，直流電動機無法轉(zhuǎn)動，故D正確，不符合題意。
故選B。
4.（2023杭州期中）如圖所示是電機示意圖，對于圖示的說法，正確的是(　　)
A．圖中繪出的是直流電動機的示意圖，線圈正好轉(zhuǎn)到平衡位置
B．圖中繪出的是直流電動機示意圖，線圈受到磁場的作用力而轉(zhuǎn)動
C．圖中繪出的是交流發(fā)電機的示意圖，此時導線切割磁感線，線圈中產(chǎn)生電流
D．圖中繪出的是交流發(fā)電機的示意圖，此時導線不切割磁感線，線圈中沒有電流
【答案】B
【解析】A.圖中繪出的是直流電動機的示意圖，此時左邊線圈受力向上，右邊線圈受力向下，則線圈順時針轉(zhuǎn)動，不處于平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B.圖中繪出的是直流電動機示意圖，線圈受到磁場的作用力而轉(zhuǎn)動，故B正確；
CD.圖中電動機的電源為直流電源，因此為直流電動機，故C、D錯誤。
5.（2023杭州期中）如圖所示，在條形磁鐵N極附近懸掛一個線圈，線圈與水平磁鐵位于同一平面內(nèi)，當線圈中電流沿圖示方向流動時，將會出現(xiàn)（　　）
A．線圈僅作平動，不轉(zhuǎn)動
B．線圈僅作轉(zhuǎn)動，不平動
C．從上往下看，線圈做順時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近磁鐵
D．從上往下看，線圈做逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近磁鐵
【答案】C
【解析】先根據(jù)右手定則判斷出線圈產(chǎn)生的磁場，然后再根據(jù)磁極間的相互作用分析線圈的轉(zhuǎn)動情況。
右手握住線圈，彎曲的四指指尖向下，此時大拇指指向紙面內(nèi)部，則紙面內(nèi)部為線圈的N極，紙面外部為線圈的S極。因為異名磁極相互吸引，因此從上往下看，線圈做順時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近磁鐵，故C正確，而A、B、D錯誤。
6.（2022浙江期末）科學家發(fā)現(xiàn)兩根平行導線通電后有如圖所示的現(xiàn)象（圖中實線、虛線分別表示通電前、后的情況）。
（1）由圖可知兩平行通電導線之間有力的作用。當通入的電流方向相同時，導線相互 ；當通入電流方向相反時，導線相互 。
（2）判斷通電直導線周圍磁場方向的方法是：用右手握導線，大拇指指向電流方向，則四指環(huán)繞的方向就是通電直導線周圍的磁場方向。根據(jù)這個方法，請你判定甲圖中導線a在導線b處產(chǎn)生的磁場方向為垂直于紙面 。（填“向里”或“向外”）
（3）上述現(xiàn)象的原因是：通電導線a周圍產(chǎn)生的磁場對通電導線b有 的作用。當導線a中的電流方向改變時，其磁場的方向也發(fā)生改變，導線b受力方向隨之改變。
（4）由此可知：與磁體之間的相互作用一樣，電流之間的相互作用也是通過磁場來實現(xiàn)的。
【答案】 吸引 排斥 向里 力
【詳解】(1)[1]由圖甲知道，當通入的電流方向相同時，導線靠攏，說明兩導線相互吸引；
[2]由圖乙知道，當通入電流方向相反時，導線遠離，說明兩導線相互排斥；
(2)[3]用右手握導線，大拇指指向電流方向（向上），則四指環(huán)繞的方向就是通電直導線周圍的磁場方向：a的左側(cè)垂直于紙面向外，b處（即a的右側(cè)）垂直于紙面向里；
(3)[4]上述實驗現(xiàn)象說明通電導線a周圍產(chǎn)生的磁場對通電導線b有力的作用；
。
7.（2022浙江期末）某科學小組同學用一段漆包線繞成線圈abcd，用小刀刮兩端引線的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮半周。將線圈abcd放在用硬金屬絲做成的支架m、n上，并按圖示連接電路，則電磁鐵的上端是 極。閉合開關(guān)，線圈不轉(zhuǎn)，可能的原因是 ，用手輕推一下線圈，線圈會持續(xù)轉(zhuǎn)動；若只將電源的正負極互換，則線圈轉(zhuǎn)動方向會與原來的轉(zhuǎn)動方向 （選填“相同”或“相反”）。
【答案】 N 線圈處于平衡位置 相同
【詳解】[1]根據(jù)右手螺旋定則依據(jù)電流的方向和螺線管的繞線，讓四指沿著電流方向握住螺線管，拇指指向為N極，故由此可判斷螺線管的上端為N極。
[2]閉合開關(guān)，線圈不轉(zhuǎn)，可能的原因是此時線圈處于平衡位置。
[3]若只將電源的正負極互換，此時螺線管周圍的磁場方向會發(fā)生變化，導體在磁場中受到的力的方向與電流方向和磁場方向都有關(guān)，電源正負極發(fā)生變化后，磁場方向發(fā)生變化的同時，通過線圈的電流方向也發(fā)生變化，故線圈轉(zhuǎn)動方向會與原來的轉(zhuǎn)動方向相同。
8.（2020浙江一模）如圖甲是某品牌的單輪平衡車，它是依靠電力驅(qū)動及人體平衡能力控制的代步工具。騎行時，蓄電池給平衡車上的電動機提供動力。為了確保安全，該單輪平衡車的電路部分安裝2個開關(guān)——電源開關(guān) S1 和壓力開關(guān) S2，當手動閉合 S1 時，指示燈亮起；然后騎行者再站立于平衡車踏板上時S2 自動閉合，電動機才能正常啟動，平衡車才開始運動。未閉合S1 或騎行者未站立于踏板上，電動機都無法啟動。
（1）請根據(jù)上述要求將圖乙電路圖連接完整。
（2）電動機的工作原理是 。
【答案】 用電產(chǎn)生磁，利用磁的相互作用轉(zhuǎn)動
9.（2020杭州期末）電和磁是密不可分的，請根據(jù)題目要求回答下列問題：
（1）如圖是直流電動機原理圖，其中F是 ，它能使線圈經(jīng)過平衡位置時自動改變其中電流方向，從而使線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動。
（2）某同學在裝配直流電動機模型時，他正確連接電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電動機并沒有如期轉(zhuǎn)動起來，而他輕輕撥了一下線圈，電動機就能連續(xù)轉(zhuǎn)動了，由此寫出一條你認為電動機不會轉(zhuǎn)動的原因： 。如果要讓電動機的轉(zhuǎn)動速度加大，你認為他可以怎么做 請你寫出一種方法： 。
【答案】 換向器 啟動時線圈在平衡位置 可以增強磁場或增大電流
【詳解】(1)[1]由圖知道，該圖是直流電動機原理圖，其中F是換向器，它能使線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時自動改變其中電流方向，從而使線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動。
(2)[2]根據(jù)題意知道，此時線圈處在平衡位置時，線圈受平衡力作用，大小相等，方向相反，相互抵消，而不能轉(zhuǎn)動。
[3]通電導體在磁場中受力大小與電流大小、磁場強弱有關(guān)；所以，要讓電動機的轉(zhuǎn)動速度加大，可以增強磁場或增大電流。
10.（2021浙江專題）將表面有金屬鍍層的磁鐵吸在干電池的負極，將一根硬鋼線折成導線框搭在干電池的正極和磁鐵上（如圖），導線框就會以干電池為軸轉(zhuǎn)動起來。
（1）圖中4條弧線為磁感線，請在答題紙上標出它們的方向 。
（2）導線框能轉(zhuǎn)動起來的原理是 。
（3）如果將磁鐵的、極對調(diào)，導線框的轉(zhuǎn)動方向與原來相比將 （填“不變”或“反向”）。
【答案】 見解析 反向
【詳解】（1）[1]在磁體外部的磁感線，都是從北極出發(fā)回到南極，如圖所示：
（2）[2]導線框能轉(zhuǎn)動起來是因為通電導體在磁場中受到力的作用。
（3）[3]通電導體在磁場中會受到力的作用，受力方向與電流方向和磁場方向有關(guān)，其中一個因素變化，導體受力方向改變，若兩個因素同時改變，受力方向不變，故如果將磁鐵的N、S極對調(diào)，線圈的受力方向改變，導線框?qū)⒎崔D(zhuǎn)。
C組 瞄準中考
1．（2022嘉興期末）下列關(guān)于電磁的四幅圖說法錯誤的是（　　）
A．甲圖的實驗說明通電導體在磁場中受到力的作用
B．乙圖的溫度報警器，若將溫度計上端的金屬絲向下調(diào)整，報警溫度降低
C．丙圖是電動機的主要結(jié)構(gòu)示意圖
D．丁圖中麥克風的原理和發(fā)電機相同
【答案】A
【詳解】A．甲圖的奧斯特實驗說明通電導體周圍產(chǎn)生了磁場，即電流的磁效應(yīng)，故A錯誤，符合題意；
B．乙圖的溫度報警器，當液面升高至金屬絲的位置時，控制電路接通，電磁鐵有磁性，開始報警，所以若將溫度計上端的金屬絲向下調(diào)整，報警溫度降低，故B正確，不符合題意；
C．丙圖演示的是通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動，是電動機的主要結(jié)構(gòu)示意圖，故C正確，不符合題意；
D．丁圖中麥克風的原理是聲波使振膜左右振動，連接在振膜上的線圈也隨之一起振動，線圈做切割永磁體的磁感線運動，會產(chǎn)生電流，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，與發(fā)電機的原理相同，故D正確，不符合題意。
故選A。
2．（2022浙江期末）如圖所示為直流電動機工作原理圖，下列分析正確的是（　　）
A．線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動是靠電磁繼電器來實現(xiàn)的
B．電動機工作過程是將機械能轉(zhuǎn)化為電能
C．將磁體的磁極對調(diào)一下可以使電動機的轉(zhuǎn)速增大
D．只改變磁場方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動的方向
【答案】D
【詳解】A．線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動是靠換向器來實現(xiàn)的。故A錯誤；
B．電動機在工作時將電能轉(zhuǎn)化為機械能。故B錯誤；
C．將磁體對調(diào)，只能改變線圈的轉(zhuǎn)動方向，改變不了線圈轉(zhuǎn)動的速度。故C錯誤；
D．只改變磁場方向時，改變了線圈左右兩邊的受力方向，能夠改變線圈的轉(zhuǎn)動方向。故D正確。
故選D。
3.（2023舟山中考）福建艦是我國完全自主設(shè)計制造的第三艘航母，其配置的電磁彈射是當今世界少數(shù)國家掌握的先進技術(shù)。電磁彈射的結(jié)構(gòu)示意如圖甲，其科學原理如圖乙。

（1）航母上的發(fā)射軌道相當于圖乙中兩根金屬導軌，彈射車相當于金屬棒ab，通電后磁場對彈射車產(chǎn)生 ，從而使彈射車牽引飛機快速運動，當彈射車運動到軌道末端停下來時，由于飛機具有 而保持原來的運動狀態(tài)，并在發(fā)動機動力的作用下加速飛離甲板；
【答案】 力的作用 慣性
【詳解】（1）[1]通電導體在磁場中受到力的作用，航母上的發(fā)射軌道相當于圖乙中兩根金屬導軌，彈射車相當于金屬棒ab，通電后磁場對彈射車產(chǎn)生力的作用，從而使彈射車牽引飛機快速運動。
[2]物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性。當彈射車運動到軌道末端停下來時，由于飛機具有慣性而保持原來的運動狀態(tài)，并在發(fā)動機動力的作用下加速飛離甲板。
4.（2022寧波期末）如圖甲是安裝好的直流電動機模型接入電路的情況。
（1）閉合開關(guān)，電動機按順時針方向轉(zhuǎn)動，若要使電動機逆時針轉(zhuǎn)動，應(yīng)先斷開開關(guān)，再 （寫出一種方法），最后閉合開關(guān)。
（2）經(jīng)過正確操作后，電動機按逆時針轉(zhuǎn)動，此時將滑動變阻器的滑片P向左移動，則電動機的轉(zhuǎn)速將 （選填“變快”、“變慢”或“不變”）。
（3）圖乙是電源右側(cè)接線柱與導線連接時導線的兩種繞法，在順時針旋緊旋鈕時容易造成接觸不良的導線繞法是 （選填“a”或“b”）。
【答案】 對調(diào)電源的正負極 變快 b
【詳解】（1）[1]線圈受力方向與電流方向和磁場方向有關(guān)，電動機會按順時針方向轉(zhuǎn)動，若要使電動機逆時針轉(zhuǎn)動可以改變電流的方向即對調(diào)電源的正負極或改變磁場方向，即對調(diào)磁極。
（2）[2]電動機轉(zhuǎn)動的快慢與電流大小和磁場強弱有關(guān)；合上開關(guān)，若將滑動變阻器的滑片P向左移動，變阻器連入電路的電阻變小，通過電路的電流變大，電動機轉(zhuǎn)動變快。
（3）[3]導線和接線柱之間連接時，導線環(huán)繞方向要和接線柱的擰緊方向是一致的，并且導線要在接線柱上繞半圈，這樣接觸會更好，而b易造成接觸不良。
5.（2023浙江期中）小金在學習了磁場對通電導體有力的作用后，進一步查閱資料，了解到當電流與磁場方向垂直時，磁場對通電導體的作用力大小與磁場強度、導體在磁場中的長度以及導體中的電流強度有關(guān)。他設(shè)計了如圖所示的裝置，實驗步驟如下：
①將一根導體棒用兩根細線懸掛在鐵架臺上，將一蹄形磁鐵豎直固定在鐵架臺上，并讓導體棒與下方的蹄形磁鐵磁極間的磁場方向垂直；
②給導體兩端加電壓，閉合電路，觀察懸線偏轉(zhuǎn)的角度α1；
③給導體兩端加電壓，且>，閉合電路，觀察懸線偏轉(zhuǎn)的角度α2；
④______，即可知道磁場給通電導體的作用力與電流是否有關(guān)；
（1）將實驗步驟④補充完整； ；
（2）小金探究的科學問題是 ；
（3）小李也利用該裝置探究與小金相同的問題，但兩次實驗中給導體棒所通電流方向均與小金的相反，比較小金和小李的做法你認為 （填字母）；
A．都可以 B．小金更好 C．小李更好
（4）小金想進一步探究磁場對通電導體的作用力大小與導體在磁場中的長度是否有關(guān)，于是他更換了另一根較長的導體棒去實驗，這樣操作 （填“可行”或“不可行”），理由是 。
【答案】 比較α1、α2的大小 見解析 B 不可行 見解析
【詳解】（1）[1]由題意可知，當電路中電壓越大時，導體中電流越大，通過比較懸線偏轉(zhuǎn)的角度大小可以知道磁場給通電導體的作用力與電流是否有關(guān)。
（2）[2]由實驗步驟可知，當電路中電壓越大時，導體中的電流越大，懸線偏轉(zhuǎn)的角度大小越大，探究當電流與磁場方向垂直時，磁場對通電導體的作用力大小與導體中的電流強度是否有關(guān)。
（3）[3]在實驗中，為了準確反映導體棒受力情況與電流大小的關(guān)系，應(yīng)使電流方向一致，且為了好觀察和比較，最好使導體棒向蹄形磁體的外部偏轉(zhuǎn)，故小金的方法更好一些，故選B。
（4）[4][5]在實驗中，如果導體棒的長度改變了，則其電阻也會隨之改變，電路中的電流會發(fā)生變化，這樣不符合控制變量法的要求，因此，這樣改變自變量的方法是不可行的。
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