14-15电动机磁生电

电动机磁生电1、磁场对通电导体的作用①通电导体在磁场里，会受到力的作用。②通电导体在磁场里，受力方向与电流方向和磁场方向有关。2、电动机（1）基本结构：转子（线圈）、定子（磁体）、电刷、换向器电刷的作用：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。换向器的作用：使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向。（2）原理：通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。通电线圈在磁场中的受力大小跟电流（电流越大，受力越大）有关。通电线圈在磁场中的受力大小跟磁场的强弱（磁性越强，受力越大）有关。通电线圈在磁场中的受力大小跟线圈的匝数（匝数越大，受力越大）有关。直流电动机的工作原理：甲：电流方向和力的方向如图所示，线圈顺时针转动。乙：线圈转到平衡位置时，两电刷恰好接触两半环间的绝缘部分；线圈由于惯性继续转动，转过平衡位置后，电流改变方向。丙：ab和cd的电流方向与图甲相反，受力方向也相反，线圈仍顺时针转动。丁：线圈又转到平衡位置，换向器又自动改变电流方向。（3）应用：直接电动机：电动玩具、录音机、小型电器等交流电动机：电风扇、洗衣机、家用电器等。（4）特点：结构简单、控制方便、体积小、效率高。3、电磁感应现象（1）电磁感应现象是英国的物理学家法拉第第一个发现的。（2）电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。感应电流：由于电磁感应产生的电流叫感应电流。电流中感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。电磁感应现象的能量转化：把机械能转化为电能。4、发电机（1）构造：由磁体、线圈、滑环、电刷组成，与电动机相似，但没有电动机的换向器。（2）工作原理：发电机是根据电磁感应原理工作的，是机械能转化为电能的机器。（2023•丽水）哈尔滨、杭州等地将打造低真空超高速磁浮飞行巴士，时速可达1000公里以上。磁浮飞行巴士采用能量回收制动方式，巴士到站前停止动力供应，继续向前运行，内部线圈切割磁感线产生电流，部分机械能转化为电能进行回收。下列四幅图中能反映能量回收原理的是（）A． B． C． D．【解答】解：线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能，这是电磁感应现象；A、该装置是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应工作的，故A不符合题意；B、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，发电机就是利用该原理来工作的，故B符合题意；C、这是奥斯特实验，奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场，故C不符合题意；D、通电导体在磁场中要受到力的作用，电动机是利用该原理来工作的，故D不符合题意。故选：B。（2021•湖州）如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中（）A．利用了电磁感应原理 B．利用了通电导体在磁场中受力的原理 C．利用了电流的磁效应 D．产生了直流电【解答】解：声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，线圈做切割永磁体的磁感线运动，会产生电流，这是电磁感应现象；线圈来回振动时，切割磁感线的方向会发生变化，产生的感应电流的方向也会发生改变，产生的是交流电；故BCD错误，A正确。故选：A。（2023秋•临海市校级期中）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侧和套在强磁铁上的导电圆环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侧都未受到磁场对电流的作用，是受到的其他外力【解答】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。故选：B。（2023春•龙港市期中）为了提高能量利用率，纯电动汽车在行驶过程中采用能量回收刹车系统为汽车充电（其简化原理如图所示），刹车时充电开关接通，车轮带动线圈转动，产生电流，给电池充电。同时通电的线圈受到磁场产生的阻力，从而减缓车轮转动。请回答：图中导线ab产生箭头方向的电流，导体ab在磁场中受到一个向后的力，此时导线cd所受磁场力方向为（）A．c→d B．d→c C．向前 D．向后【解答】解：图中导线ab产生箭头方向的电流，导体ab在磁场中受到一个向后的力，磁场方向不变，导体cd中的电流方向与ab中的电流方向相反，所以cd边受力向前，故C正确，ABD错误。故选：C。（2023春•上城区校级期中）如图所示是“线圈不能持续转动”的三幅实验图，下列说法中不正确的是（）A．电动机是利用通电线圈能在磁场中转动的原理制成的 B．三幅图中，导线ab、cd所受的磁力方向始终没有发生改变 C．乙图中，线圈能够持续往下转动变成丙图所示，是由于惯性 D．通电一段时间后，线圈abcd一定会在甲图所示的位置静止【解答】解：A、电动机是利用通电线圈能在磁场中转动的原理制成的，故A正确；B、导体受力的方向与电流的方向，磁场的方向有关，三图中，线圈在转动，但电流方向、磁场方向均未改变，所以导线受力方向没有发生改变，故B正确；C、乙图中，线圈中的ab与cd所受力在一条直线上，且方向相反，无法使线圈再转动，因此线圈能够连续往下转动变成丙图所示，由于惯性，故C正确；D、通电一段时间后，线圈abcd由于在竖直方向受力平衡，所以最终会停止在乙图所示的位置，故D错误。故选：D。（2023春•瑞安市校级期中）一次家庭探究活动中，小明将一个蹄形磁体放到正在发光的灯泡外边，惊讶地发现灯丝在不停地晃动。关于这种现象，下列说法中正确的是（）A．灯丝晃动说明灯丝中的电流方向不变 B．灯丝晃动时将机械能转化为电能 C．灯丝晃动是由于磁体能吸引钨这种金属 D．灯丝晃动是由于磁场对电流的作用【解答】解：A．灯丝晃动说明受到力的方向改变，因而灯丝中的电流方向改变了的，故A错误；B．灯丝晃动时，将电能转化为机械能，故B错误；C．灯丝的钨不是磁性材料，磁体不能吸引这种金属，故C错误；D．灯丝晃动是由于磁场对电流有力的作用，故D正确。故选：D。（2023春•鹿城区校级期中）“高颜值”的磁悬浮音箱（图甲）深受年轻人喜爱。音箱底部有一块磁铁，圆柱状底座内部有电磁铁，原理如图乙。图甲是与该音箱配套的动圈式话筒，其部分结构如图丙，声波会使线圈随着振膜一起振动，切割磁体磁感线产生电流，下列实验原理与话筒主要工作原理相同的是（）A． B． C． D．【解答】解：动圈式话筒是根据电磁感应现象制成的。A、该装置是探究电磁感应现象的实验装置，和动圈式话筒的原理相同，故A符合题意；B、该装置是探究通电导体在磁场中受力作用的，与电动机原理相同，故B不符合题意；C、该图是说明直流电动机原理的，故C不符合题意；D、该装置说明通电导体的周围存在磁场的，故D不符合题意。故选：A。（2023春•金东区期中）小明以塑料为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光，下列说法不正确的是（）A．甲、乙电机转动 B．甲电机相当于发电机 C．乙电机相当于电动机 D．将电源正负极对调，灯泡亮度发生改变【解答】解：A、闭合开关，乙电机转动，乙带动甲电机转动。选项正确；B、开关S闭合后，灯泡发光，说明电路中有电流，由甲电机提供，甲电机相当于发电机。选项正确；C、闭合开关，乙电机转动，乙电机相当于电动机。选项正确；D、将电源正负极对调，甲乙电机的转速不变，甲电机产生的感应电流大小不变，灯泡的实际功率不变，亮度不变。选项错误。故选：D。（2023春•台州期中）如图是探究电与磁关系的实验装置，其中E、F是光滑的金属导轨，当铜棒AB在金属导轨E上水平向右快速移动时，下列说法错误的是（）A．该电路中铜棒AB相当于电源 B．铜棒AB移动时把电能转化为机械能 C．铜棒CD在磁场中受到力的作用 D．若把左边磁铁的N极调到下方，铜棒CD在磁场中受到的力方向相反【解答】解：ABC、闭合开关，ab和cd组成一个闭合电路，闭合电路的一部分铜棒ab在磁场中进行切割磁感线运动，即铜棒ab水平运动时，闭合电路中有了感应电流，这种现象是电磁感应现象；电路中铜棒AB相当于电源，把机械能转化为电能，电路中有了感应电流之后，感应电流经过铜棒cd，铜棒cd成为通电导体在磁场中受力而运动，这是电动机的工作原理；所以，铜棒ab相当于电源，铜棒cd相当于用电器，故AC正确、B错误；D、通电导体在磁场中运动方向跟电流方向和磁场方向有关，仅调换左侧蹄形磁铁的上下磁极，产生的感应电流方向改变，其他不变，则铜棒CD在磁场中受到的力方向相反，故D正确。故选：B。（2023春•上城区校级期中）为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机构造制作了一台简易电动机。他用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮，将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。（1）要想改变线圈的转动方向，小明可采用措施是（多选，填序号）。A．改变电流的方向B．提高电源的电压C．增加线圈的匝数D．改变磁场的方向（2）开关闭合后，如果电动机不转，原因可能是（多选，填序号）。A．磁铁磁性太弱B．线圈处于平衡位置C．通过线圈的电流太大D．电池电压太低（3）为了提高电动机转速，可采取的方法是；（4）小明想设计一个能调节电动机转速的实验装置，还需要的主要器材是。【解答】解：（1）知道通电导线在磁场中所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，所以要想改变线圈的转动方向，可以改变线圈中电流的方向，也可以改变磁场的方向，故选AD；（2）线圈不转可能是由于线圈处于平衡位置；线圈不转也说明线圈可能不受磁场力，即电路中没有电流，一般来说可能是接线柱接触不良造成的；同时因线圈和转轴之间有阻力存在，故还有可能就是，线圈受力，但是磁场力较小，无法带动线圈。故导致这种现象的原因有：磁铁的磁性不强、线圈的匝数太少，电池电压不够导致电流较小。故选ABD；（3）通电导线在磁场中受力的作用，所受力的大小与电流的强弱、磁场的强弱有关，故为了提高电动机转速，可采取的方法增大电流或增强磁场，即可以提高线圈两端的电压或改用强磁场做该实验；（4）要想控制线圈的转速，可以控制电流的大小，故可以接入滑动变阻器，将滑动变阻器与电机串联即可起到控制电流的作用；故答案为：（1）AD；（2）ABD；（3）提高电源电压；（4）滑动变阻器。（2023春•西湖区校级期中）学习了电流的磁场和磁场对电流有力的作用的知识之后，某学校兴趣小组的同学猜想：“既然电流周围存在着磁场，那么两根互相靠近的通电导体之间将会发生相互作用”。他们将两根导线（可伸长）平衡放置后固定（如图甲所示），然后通上如图（乙、丙、丁）所示的电流，通过反复实验证实了他们的猜想。请你根据下面的实验现象回答问题：（1）平行放置的两根通电导线之间作用力的特点是：①当两根导线通同向电流时，两根导线相互；②当两根导线通反向电流时，两根导线相互。（2）两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小除了与导线之间的距离、导线的长度有关外，还与哪个因素有关？你猜想的依据是什么？【解答】解：（1）图乙中两根导线中的电流方向相同，而两根导线向中间靠拢，说明两根导线相互吸引；图丙中两根导线中的电流方向相反，而两根导线向两侧排斥。（2）对比丙、丁两图，丁中电流大于丙中电流，而且丁中两根导线两侧排斥使得导线的形变程度比丙大，说明相互之间的作用大。故答案是：（1）①吸引；②排斥。（2）电流大小；因为丙、丁两图通上不同大小的电流后导线形变的程度不一样，说明力的大小不一样。（2023春•长兴县期中）为研究通电导体在磁场中受力大小的影响因素，小明利用弹簧测力计、粗细和材料相同的不同导体在同一磁场中进行相关实验，得到实验数据如表：实验次数导体长度（米）通过导体的电流（安）导体受到磁场的作用力（牛）10.10.2220.20.2430.20.48（1）实验中除了弹簧测力计外，还需用到的测量仪器有。（2）本实验基于的猜想是。（3）分析表中数据，若保持导体的材料、粗细与所处磁场不变，当导体长度为0.3米、通过的电流为0.3安时，导体受到磁场的作用力为牛。【解答】解：（1）小明利用粗细和材料相同的导体，在同一磁场中进行相关实验，实验中需要改变导体的长度，所以需要用到刻度尺测长度，还要用电流表测电路中的电流；（2）根据表格中的数据可知，导体的材料、长度一定时，通过导体的电流不同；导体的材料、通过导体的电流一定时，导体的长度不同，所以本实验基于的猜想是导体受到磁场的作用力与导体的长度、电流大小有关；（3）根据表格中1、2的实验数据可知，导体的材料、通过导体的电流一定，长度变为原来的几倍，导体受到磁场的作用力就变为原来的几倍；据表格中2、3的实验数据可知，导体的材料、长度一定，通过导体的电流变为原来的几倍，导体受到磁场的作用力就变为原来的几倍；当导体长为0.3米、通过的电流为0.3安时，相对于第1组的实验数据，长度变为原来的3倍，电流变为原来的1.5倍，则导体受到磁场的作用力为：F＝2×1.5×3N＝9N。（2022春•西湖区校级期中）如图所示，图甲是“通电导线在磁场中受力”的实验示意图，小谦同学实际探究时，在电路上连接了一个滑动变阻器，如图乙所示，实验记录如下表：实验序号磁场方向ab中电流方向ab运动方向1向下无电流静止不动2向下由a向b向左运动3向上由a向b向右运动4向下由b向a向右运动（1）用笔画线代替导线，在乙图中将变阻器正确连入电路。（2）比较实验2和3，说明通电导线在磁场中受力方向与有关，比较实验，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。（3）小谦想在甲图的基础上对实验进行改造，来探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，他要把图甲中的电源换成图丙中的。【解答】解：（1）滑动变阻器按“一上一下”的接，如下图所示：（2）比较实验2和3，电流方相相同，磁场方向不同，导体运动的方向不同，说明通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关；比较实验2、4，磁场方向相同，电流方向不同，导体运动方向不同，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。（3）探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，需要用灵敏电流计代替电源来显示产生感应电流的方向。故答案为：（1）如上图所示；（2）磁场方向；2、4；（3）灵敏电流计。（2022春•西湖区校级期中）研究电动机的工作过程。（1）甲图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是。（2）线圈与磁感线相互（填“垂直”或“平行”）时为平衡位置，当通电线圈通过平衡位置后，图中E、F组成的装置会自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。（3）他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动。小明将丙图中直流电动机模型接入电路，各部分连接完好，结果电动机却不能转动。模型不转的原因可能是。A.直流电动机的铜半环与电刷接触不良 B.电源电压太低C.马蹄形磁铁磁极装反了 D.装置处于平衡位置【解答】解：（1）线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关，甲图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，是因为两侧的电流方向不同。（2）线圈与磁感线相互垂直时，由于线圈上下两个边受力大小一样、方向相反，这个位置是线圈的平衡位置；线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，它能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。（3）A、直流电动机的铜半环与电刷接触不良，形成开路，电路中没有电流，形不成通电导体，电动机始终不会工作，但题中说各部分连接完好，故A不符合题意；B、若是线圈两端的电压太低，即线圈中的电流很小，线圈所受的磁场力小于摩擦力时，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，故B不符合题意；C、线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关，若马蹄形磁铁磁极装反了，电动机的转动方向会相反，但不会不能转动，故C不符合题意；D、平衡位置时电动机的转子和定子形成了开路，导体中没有电流通过，磁场对其没有作用力，电动机不会转动，但是用手轻轻地碰一下线圈，使线圈越过平衡位置，电路导通，线圈就会继续转动，故D符合题意。故答案为：（1）电流方向不同；（2）换向器；（3）D。一．选择题（共10小题）1．（2023春•嘉兴期末）在装配“直流电动机模型”时，接上电源后，发现电动机不转动。下列有关分析错误的是（）A．轴与轴之间摩擦过大 B．电池正负极接反了 C．线圈静止在平衡位置 D．电刷没有接触换向器【解答】解：AD、轴与轴之间的摩擦太大、电刷和换向器的接触不良都会导致电动机模型通电后不能转动，故AD正确；B、电池正负极接反了会造成线圈反向偏转，故B错误；D、若线圈静止在平衡位置，受平衡力，电动机不会转动，故C正确。故选：B。2．（2023春•嵊州市期末）如图是“让线圈动起来”的实验，下列关于这个实验的说法正确的是（）A．该实验的工作原理是电磁感应现象 B．在此实验过程中，机械能转化为电能 C．如果降低电源电压，线圈的转速将变快 D．改变电源正负极，线圈转动方向将改变【解答】解：A、电动机的基本工作原理是：通电导体在磁场中受力，根据这个实验人们制成了电动机，故A错误；B、给线圈通电，消耗电能，将电能转化为机械能，故B错误；C、如果增大电源电压，根据欧姆定律，线圈中的电流增大，线圈的受力变大，线圈转速变快，故C错误；D、只对调电源正负极，电流的方向发生改变，故线圈受到力的方向发生改变，故线圈转动方向就会发生改变，故D正确。故选：D。3．（2021春•西湖区期末）电动机在生活中运用广泛，如图所示为电动机工作原理图，由图甲转到图乙位置，想要让线圈继续转动半圈，以下操作一定不可行的是（）A．断开开关 B．将磁极对调 C．将电源正负极对调 D．增大电源电压【解答】解：如图所示为电动机工作原理图，由图甲转到图乙位置，想要让线圈继续转动半圈，由于图中没有换向器，不能及时改变线圈中电流方向，要能继续转动，可以断开开关，利用线圈的惯性继续转动，也可以改变对调磁极或电源正负极，使得线圈的受力方向改变，继续转动，因而增大电源电压，电流增大，反向的作用力增大，不能继续转动，故D符合题意，ABC不符合。故选：D。4．（2021春•南浔区期末）如图是小明制作的“神奇转框”，金属框的上部中央与电池正极相连，下部紧贴在磁性金属柱形物两侧。金属柱形物与电池负极相连，金属框就可以绕电池自由转动。“神奇转框”与四个选项中对应装置的工作原理相同的是（）A． B． C． D．【解答】解：在本实验中，铜线框之所以能够转动，是由于通电线框在磁场中受力，与电动机的原理相同。A、图中有电源，是电动机的原理图，是根据通电导体在磁场中受到力的作用做成的，故A正确；B、该装置研究通电螺线管的磁性强弱影响因素的实验，利用电流的磁效应，故B错误；C、图中没有电源，是发电机的原理图，是根据电磁感应现象制成的，故C错误；D、该装置是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故D错误；故选：A。5．（2021春•婺城区期末）借助如图所示的实验装置，小明探究“磁场对通电直导线的作用”。闭合开关S0，原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动。要使AB水平向左运动，下列措施中可行的是（）A．将A、B两端对调 B．将滑动变阻器的滑片P向右移动 C．换用磁性更强的蹄形磁体 D．将蹄形磁体的N、S极对调【解答】解：A、将A、B两端对调，受力运动方向不变，故A错。B、将滑动变阻器的滑片P向右移动，减小电路中的电流，减小导线的运动速度，不会改变运动方向，故B错；C、换用磁性更强的蹄形磁体，将增大导线的运动速度，不会改变运动方向，故C错；D、将蹄形磁体的N、S极对调，只改变一个影响因素（磁场方向），受力运动方向改变，故D正确；故选：D。6．（2021春•台州期末）直流电动机换向器的作用是（）A．改变直流电源中的电流 B．改变磁场的方向 C．改变线圈中的电流方向 D．改变线圈的转动方向【解答】解：换向器的作用是：当线圈刚转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈持续转动，故C正确。故选：C。7．（2020春•平阳县期末）小科同学在装配电动机模型时，正确连接电路后闭合开关，发现电动机并没有如期转动起来，于是他做了以下调节：①更换电压更大的电源；②向左移动滑动变阻器滑片；③调节线圈的初始位置；④改变电源的正负极；⑤改变磁场方向。你认为他能达到目的的调节有（）A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．①④⑤【解答】解：①更换电压更大的电源，可以增大电路中的电流，增大磁场力，可以到达目的；②向左移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，通过电动机的电流增大，可以增大磁场力，可以到达目的；③当线圈初始位置在平衡位置时，线圈不能转动，调节线圈的初始位置，可以到达目的；④改变电源的正负极无法改变磁场力的大小，不能到达到目的；⑤改变磁场方向无法改变磁场力的大小，不能到达到目的。故选A。8．（2022春•柯桥区期末）如图所示是电机示意图，对于图示的说法，正确的是（）A．图中绘出的是直流电动机的示意图，线圈正转到平衡位置 B．图中绘出的是直流电动机的示意图，线圈受到磁场的作用力而转动 C．图中绘出的是交流发电机的示意图，此时导线切割磁感线，线圈中产生电流 D．图中绘出的是交流发电机的示意图，此时导线不切割磁感线，线圈中没有电流【解答】解：（1）图中有电源，因此是电动机的原理图，发电机的原理图没有电源，故CD错；（2）平衡位置指的是线圈与磁场方向垂直的位置，图示的位置不是平衡位置，故A错、B正确。故选：B。9．（2023春•拱墅区期末）如图所示，金属棒AB、CD水平放置在蹄形磁体的磁场中，两个蹄形磁体的N极和S极标识都没了。当小乐拉动AB向右移动时，发现CD会向左运动。以下说法错误的是（）A．在铜、铁两种金属中，应该选用铜来制作AB和CD B．此探究实验中，装置甲的工作原理是电流的磁效应 C．若AB不动，向左移动甲中的磁体，CD会向左运动 D．若调换装置乙中磁体的上下磁极，拉动AB向左移动，CD会向左运动【解答】解：A、为了使实验效果明显，选择的金属棒应该是非铁类物质，应选择铜棒，故A正确；B、拉动AB向右移动时，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，则此装置的左侧应用的原理是电磁感应，故B错误；C、当小乐拉动AB向右移动时，发现CD会向左运动，若AB不动，向左移动甲中的磁体，相当于AB向右切割磁感线，产生的电流方向不变，CD会向左运动，故C正确；D、拉动AB向左移动，产生的电流方向改变，若调换装置乙中磁体的上下磁极，磁场的方向改变，CD受力的方向不变，CD会向左运动，故D正确。故选：B。10．（2023春•杭州期末）无线充电技术逐步成熟。图甲是无线充电的示意图，充电底座里的送电线圈接通交流电，从而产生变化的磁场，使内的受电线圈中产生一定的电流，完成充电。在图乙中的实验原理与图甲中受电线圈相同的是（）A．A B．B C．C D．D【解答】解：无线充电技术是利用电磁感应来工作的。A、该图说明异名磁极相互吸引，与电磁感应原理不同，故A不符合题意；B、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，与无线充电的原理相同，故B符合题意；C、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，与电磁感应原理不同，故C不符合题意；D、奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场，与电磁感应原理不同，故D不符合题意。故选：B。二．填空题（共2小题）11．（2023春•路桥区期末）2022年6月“福建舰”正式下水，该舰采用的是电磁弹射起飞技术，原理如图：舰载机位于两条通电轨道的中间，当要起飞时，为轨道加上电流使其沿轨道方向由静止开始加速，最终被弹射出去。电磁弹射器的工作原理类似于（选填“发电机”或“电动机”），可（选活动填“增大”或“减少”）电流使飞机获得更大推力。【解答】解：电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动，其原理与电动机相同；磁场对电流的作用力大小与磁场强弱和电流大小有关，增大电流，使飞机获得更大推力。故答案为：电动机；增大。12．（2022春•丽水期末）根据《浙江省电动自行车管理条例》相关规定，备案非标电动自行车自2023年1月1日起不得上道路行驶。电动自行车的动力来自电动机，其工作原理可以简化为如图所示的模型。（1）电动自行车的车速可通过旋转“变速转把”进行调节，即相当于调节图中的滑动变阻器。若要加快电动机的转速，滑动变阻器的滑片P应向滑动；（2）闭合开关，发现电动机线圈没有转动，轻轻拨动一下线圈，结果电动机立即转动，刚开始电动机线圈不动的原因是。【解答】解：（1）若要加快电动机的转速，线圈的匝数不变，需要增大电路中的电流，根据欧姆定律可知，需要减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以滑片应该向右移动；（2）当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用，故可能电动机不转，拨动一下后，打破平衡，电动机便转动起来，并且靠惯性能转过平衡位置，连续转动。故答案为：（1）右；（2）线圈刚好处在平衡位置。三．实验探究题（共5小题）13．（2022春•东阳市期中）学了“电动机”后，李亮同学采取下列办法自制了一个小电动机，把漆包线绕1cm×2cm的矩形线圈，线圈两端各留约5cm，从矩形短边引出（如图甲所示），然后用小刀将一端漆皮全部刮去，另一端只刮去上半周或下半周（如图乙所示），然后用粗铜线做两个支架固定在硬纸板上，两个支架分别与电源的两极接触，把线圈放在支架上，永磁体放在线下。小电动机就做成了（如图丙所示）：（1）引线有一端只去半周漆皮的目的是使线圈在转动过程中，每转1周只有半周线圈中有通过，从而使线圈受到力的作用而运动起来。（2）当线圈中没有电流通过时，线圈由于仍能继续转动。（3）图乙两端只刮去半周漆，这一设想所起的作用与实际电动机中装置相似。【解答】解：（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，这样可使线圈受到非平衡力，从而使线圈可以连续转动。（2）当线圈中没有电流通过时，线圈由于惯性仍能保持原来的运动状态，可继续转动。（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换向器的作用相似，目的是为了使线圈转过平衡位置时，及时改变电流方向。故答案为：（1）电流；（2）惯性；（3）换向器。14．（2022春•义乌市期中）小金用如图甲所示装置，探究“磁场对通电直导线的作用”。（1）直导线ab采用（填“铜”、“铝”或“铁”）质材料实验效果较好。（2）闭合开关S出现图乙现象。为得到图丙所示的实验现象小金将导线ab两端对调后接入电路，实验现象依然如图乙所示，由此小金认为通电导线在磁场中的受力方向与电流方向无关。小金的做法错在哪里。（3）小金进一步研究磁场对导线的作用力是否与通过导线的电流大小有关？那么实验中小金应根据来推断通电导线的受力大小。【解答】解：（1）为了使实验效果明显，选择的金属棒应该是非铁类物质，并且密度较小，应选择铝质材料；（2）小金保持图甲中的磁极位置不动，将导线ab两端对调后接入电路，在该过程中，相对于磁场而言，电流方向没有改变，由此可知小金的做法是错误的；（3）金属棒受力的大小，实验中转换为观察金属棒摆动的幅度。故答案为：（1）铝；（2）相对于磁场而言，电流方向没有改变；（3）金属棒摆动的幅度。15．（2022春•瑞安市期中）小明利用如图所示装置，研究通电导体在磁场中受力大小的影响因素。将一根导体折成如图所示形状，挂在绝缘体上。闭合开关，导体的A部分和B部分在磁场中受到的力大小相等、方向相反，不会使弹簧测力计示数发生改变。导体L部分在磁场中受到竖直向上的力，使弹簧测力计示数发生改变，测出导体L在磁场中受力大小。次数导体L长度（米）通过导体的电流（安）导体受到磁场的作用力10.12120.22230.32340.24450.266（1）小明利用粗细和材料相同的导体，在同一磁场中进行相关实验，得到实验数据如表。则实验中除了图中所示测量工具外，还需要的测量工具为。（2）根据上述实验数据。可研究对通电导体在磁场中受力大小的影响。（3）若保持导体的粗细、材料和磁场强度不变，当导体长为0.4米、通过的电流为5安时，导体受到磁场的作用力为牛。【解答】解：（1）小明利用粗细和材料相同的导体，在同一磁场中进行相关实验，实验中需要改变导体的长度，所以需要用到刻度尺；（2）根据表格中的数据可知，导体的材料、长度一定时，通过导体的电流不同，导体受到磁场的作用力不同；导体的材料、通过导体的电流一定时，导体的长度不同，导体受到磁场的作用力不同，所以可以探究导体受到磁场的作用力与导体的长度、电流大小的关系；（3）根据表格中1、2、3的实验数据可知，导体的材料、通过导体的电流一定，长度变为原来的几倍，导体受到磁场的作用力就变为原来的几倍；据表格中2、4、5的实验数据可知，导体的材料、长度一定，通过导体的电流变为原来的几倍，导体受到磁场的作用力就变为原来的几倍；当导体长为0.4米、通过的电流为5安时，相对于第1组的实验数据，长度变为原来的4倍，电流变为原来的2.