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電與磁模塊-磁場對通電導線的作用訓練 一、單選題 1.如圖所示是新一代的電動代步工具﹣﹣自平衡獨輪車，其核心部件是電動機，選項中與電動機的工作原理相同的是（ ） A.B. C.D. 2.如圖所示是實驗室電流表的內部結構圖，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。線圈中電流越大，指針偏轉角度就越大。關于電流表，下列說法正確的是（ ） A.改變線圈中的電流方向，指針的偏轉方向會改變B.線圈中有電流通過時，把機械能轉化為電能 C.該電流表是利用電磁感應原理工作的D.線圈中電流大小變化時，其所受磁場力大小永遠相同 3.如圖所示，用來研究磁場對通電導線的作用的實驗裝置是（　?。? A.?B.?C.?D.? 4.如圖是有關電與磁實驗的，其中用來研究磁場對電流作用的是（　　） A.B.C.D. 5.現(xiàn)代武器中有一種新型電磁炮，它是利用電磁技術支持的一種先進武器，具有速度快、命中率高等特點，其原理是利用磁場對通電導體的作用．下圖中與此原理相同的是（ ） A.B.C.D. 6.如圖所示是課本中的四個實驗，其中說明磁場對電流有力的作用的是（ ） A.甲和丙B.甲和丁C.乙和丙D.乙和丁 7.我們使用的電風扇、洗衣機、抽油煙機等家用電器，其主要部件是用電動機來工作的，那么電動機是根據(jù)下列哪種現(xiàn)象制成的（　?。? A.二力平衡知識B.磁場對放入其中的永磁體產生力的作用 C.電流周圍存在磁場D.磁場對放入其中的通電導線產生力的作用 8.常用的磁電式電流表的結構如圖所示，線圈與接線柱相連．當通以圖示方向的電流時，線圈帶動指針向右偏轉．下列有關說法正確的是 ? A.當通以相反方向電流時，電流表指針仍向右偏轉B.此電流表工作時機械能轉化為電能 C.此電流表是利用通電線圈在磁場中受力轉動的原理制成D.此電流表是利用電磁感應現(xiàn)象制成 9.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過一個角 10.用如圖所示的裝置探究“磁場對通電直導線的作用”．閉合開關S，靜止的直導線AB水平向右運動．要使AB水平向左運動，下列措施中可行的是（　　） A.將導線AB兩端對調B.將蹄形磁鐵的N、S兩極對調 C.將滑動變阻器的滑片P向右移動D.換用磁性更強的蹄形磁鐵 11.一次家庭探究活動中，小華把一個正在發(fā)光的燈泡放到U形磁體中間，驚訝的發(fā)現(xiàn)了燈絲突然晃動起來。關于這種現(xiàn)象，下列說法正確的是（） A.燈絲晃動是一種電磁感應現(xiàn)象B.燈絲晃動是內能轉化成了機械能 C.磁體對鎢這種材料有吸引作用D.燈絲晃動是磁場對電流的作用 二、填空題 12.（xx?岳陽）如圖，閉合開關，導體ab向左運動，若只改變電流方向，ab向________（選填“左”或“右”）運動，以此為原理可制成________（選填“電動機”或“發(fā)電機”）． 13.如圖所示，使線圈位于兩磁極間： （1）通電后，圖甲中ab 段導線的電流方向是________（選擇“由a 到b”、“由b 到a”）． （2）線圈轉過圖乙所示位置，用________的辦法可使線圈靠磁場力繼續(xù)順時針轉動至少半圈． （3）若把圖丙中的電源換為電阻，快速轉動線圈，電阻發(fā)熱，此過程機械能先轉化為________能再轉化為________能． 14.（1）如圖甲所示，把一根直導線ab支起來，放在蹄形磁體的磁場里，閉合開關后，直導線就水平向右運動起來，根據(jù)力和運動的關系，導線運動狀態(tài)改變，這說明導線必定受到________的作用，且可確定它的方向________．（選填“水平向左”或“水平向右”） （2）假如把蹄形磁體豎起來，在導線ab末端再連上另一條導線cd，這樣就組成了線圈，如圖乙所示，通電后，圖乙中cd段導線的電流方向是________．（選填“由c到d”或“由d到c”） （3）圖乙中，閉合開關后，ab段導線受磁場力的方向向上，則此時cd段導線受到磁場力的方向________，請你在圖乙中把這個力畫出來．由于這兩個力不在同一直線上，所以線圈不能保持平衡，結果使線圈abcd轉動起來． 15.如圖，閉合開關，導體ab向右運動，說明通電導體在磁場中受到________的作用．據(jù)此原理可以制成________ 16.研究磁場對電流有力的作用． （1）利用如圖甲所示的裝置研究“磁場對電流的作用”時，應在“a”、“b”之間接入________，根據(jù)該原理可制成________ （2）若要繼續(xù)研究導體受力的大小與電流大小的關系，可在上述電路中再串聯(lián)一個________．改變電流大小后，根據(jù)________可初步判斷受力的大小是否發(fā)生改變． （3）乙、丙兩個圖中，________圖的線圈恰好處于平衡位置，另一個圖中線圈左右兩邊所受力不滿足二力平衡條件中的哪一個條件？答：這兩個力________ （4）丁圖中的線圈可以持續(xù)轉動，是因為它加裝了________，該裝置能在線圈________（選填“剛轉到”、“即將轉到”或“剛轉過”）平衡位置時，自動改變線圈中的電流方向． 17.有一種“車窗爆破器”，開始陸續(xù)安裝在公交車的窗玻璃上，其原理是：當爆破器中的線圈有電流通過時，爆破器中的“鎢鋼頭”會產生一個瞬間的沖擊力．上述過程產生的能量轉化是電能轉化為________能，與此原理相類似的是________（填電磁鐵、電動機或發(fā)電機）． 三、解答題 18.在研究從宇宙射到地球表面的某種未知宇宙射線時，可以讓這種射線穿過一個已知磁場的方法來確定它的帶電性質，在國際空間站上，瑞士研制的直徑為1m，高0.8m，重21t的圓柱形磁體，它的任務就是當射線經過它的磁場時能被區(qū)分出來（提示：我們可以把宇宙射線當作帶電和不帶電的導體進行分析），如圖是三種情況下的射線運動的軌跡，若A帶負電，則B、C兩種射線是否帶電，帶什么電？ 四、實驗探究題 19.如圖所示，是探究“磁場對通電導線作用”的實驗裝置．把金屬棒ab放在磁場中，并將金屬棒ab用軟導線接入電路中，閉合開關后，讓電流通過金屬棒ab，觀察到金屬棒ab受到磁場的作用力向右運動． （1）如果只將電源正負極對調位置，金屬棒ab受力向________（選填“左”或“右”），這一現(xiàn)象說明________． （2）上述實驗的現(xiàn)象，在生活中的實際應用是________（選填“電動機”或“發(fā)電機”）． （3）如果將圖中的電源換成小量程電流表，還可以探究________． 五、綜合題 20.如圖所示，在物理實踐活動課上，老師用一節(jié)干電池的負極吸引著一塊釹鐵硼磁鐵（磁鐵表面防銹層可導電），豎直放置在水平桌面上，然后將一段銅絲做成“M”型，將銅絲小心地放置在電池上，使銅絲的中間部分跟電池的正極接觸，調整銅絲的形狀使銅絲的兩端跟磁鐵能夠保持輕觸，銅絲便開始旋轉起來． （1）該簡易裝置的工作原理是　________?。? （2）請寫出一種改變線圈轉動方向的方法　________　．  答案解析部分 一、單選題 1.【答案】B 【解析】【解答】解：電動機是利用通電導體在磁場里受力運動的原理制成的； A、圖中閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，導體中產生感應電流，這是電磁感應現(xiàn)象，與電動機的原理不同，故A不合題意； B、圖中有電源，通電導體在磁場中受力會發(fā)生運動，是電動機的工作原理，故B符合題意； C、圖中是奧斯特實驗，說明了電流周圍存在磁場，與電動機的原理不同，故C不合題意； D、圖中是電磁鐵，利用了電流的磁效應，與電動機的原理不同，故D不合題意． 故選B． 【分析】電動機是利用通電導體在磁場里受力運動的原理制成的．明確各選項所揭示的原理可做出判斷． 2.【答案】A 【解析】【解答】據(jù)上面的分析可知，電流表是利用通電導線在磁場中受力的作用的原理工作的； A. 改變線圈中的電流方向，其轉動方向會發(fā)生改變，A符合題意； B. 線圈中有電流通過時，電能轉化為機械能和內能；B不符合題意； C. 通過電流表的內部構造顯示電流表的制成原理：通電線圈在磁場中受力而轉動，C不符合題意； D. 電流越大，線圈受到的力越大，其轉動的幅度越大；D不符合題意。 故答案為：A 【分析】磁場對電流的作用：通電導線在磁場中要受到磁力的作用.是由電能轉化為機械能. 3.【答案】D 【解析】【解答】解：A、導體棒在磁場中運動時，電流表中產生了感應電流，即用來研究電磁感應現(xiàn)象的，不符合題意； B、閉合開關，通電線圈有磁性，吸引鐵釘，是研究通電螺線管具有磁性的，不符合題意． C、通電導線放在小磁針上方時，小磁針會發(fā)生偏轉，它是研究電流的磁效應的，是奧斯特實驗，不符合題意； D、通電后，導體棒在磁場中發(fā)生運動，是研究通電導線在磁場中受磁場力的，符合題意； 故選D． 【分析】（1）奧斯特實驗揭示了電和磁之間的聯(lián)系，證明了通電導線周圍存在磁場，磁場的方向和電流的方向有關； （2）通電導體在磁場中受力實驗的前提是通電，結果是受力，因電而動，所以實驗裝置中要有電源供電； （3）電磁感應實驗的前提是沒有電源； 4.【答案】A 【解析】【解答】解： A、閉合開關，通電導體在磁場中受到力的作用，是研究磁場對通電導線的作用的裝置，符合題意 B、此裝置為奧斯特實驗裝置，說明通電導體的周圍存在磁場，研究的是電流的磁效應，不符合題意； C、若開關閉合，金屬棒左右切割磁感線運動，此時電路中就會產生電流，是研究電磁感應實驗裝置，不符合題意； D、此裝置中線圈在磁場中轉動，能切割磁感線，從而產生感應電流使燈泡發(fā)光，這是發(fā)電機的原理的實驗，不符合題意． 故選A． 【分析】了解四個實驗：研究電磁感應、研究磁場對電流的作用、研究電流的磁場，發(fā)電機的內容，并能全部區(qū)分開來． 5.【答案】B 【解析】【解答】A、為奧斯特實驗，即演示了電流產生磁場，A不符合題意； B、演示了線圈在磁場中受力轉動，利用了磁場對通電導體的作用力，B符合題意； C、閉合電路的部分導體在磁場中切割磁感線運動時，產生電流，是電磁感應現(xiàn)象，C不符合題意； D、為電磁繼電器，是電磁鐵的應用，D不符合題意； 故答案為：B。 【分析】通電導體在磁場中受力的作用，把電能轉化為機械能. 6.【答案】A 【解析】【解答】解：甲圖當閉合開關后，放在磁場中的導體AB中有電流通過，且導體會動起來，說明磁場對通電導體有力的作用，符合題意 乙圖當導體中有電流通過時，放在導體下方的小磁針發(fā)生了偏轉，說明通電導線周圍存在磁場，不符合題意； 丙圖閉合開關后，原來靜止在磁場中的導體運動起來，說明受到了磁場對電流有力的作用．故符合題意； 丁圖該實驗裝置中沒有電源，當放在磁場中的導體AB在磁場中做切割磁感線運動時，靈敏電流計的指針就會偏轉，即產生了感應電流，這是電磁感應現(xiàn)象，不符合題意； 故選A． 【分析】由實驗的裝置及現(xiàn)象可知實驗的原理和目的，則可判斷哪一個符合要求． 7.【答案】D 【解析】【解答】解：A、電動機的原理與二力平衡無關，故A錯誤； B、電動機是利用通電導線在磁場中受力的作用的原理制成的，不是磁場對放入其中的永磁體產生力的作用，故B錯誤； C、電流周圍存在磁場屬于電流的磁效應，是電磁鐵的應用，不是電動機的原理，故C錯誤； D、電動機是利用磁場對放入其中的通電導線產生力的作用的原理制成的，故D正確． 故選D． 【分析】電動機是利用通電導線在磁場中受力的作用的原理制成的，據(jù)此分析各選項做出解答． 8.【答案】C 【解析】【解答】解：A、改變線圈中的電流方向，其轉動方向會發(fā)生改變，當通以相反方向電流時，電流表指針將向左偏轉，故A錯誤； B、電流表在工作過程中是將電能轉化為機械能，故B錯誤； C、電流表是利用通電線圈在磁場中受力轉動的原理制成，線圈轉動時帶動指針轉動，從而產生示數(shù)，故C正確； D、由C的解析可知，電流表是利用通電線圈在磁場中受力轉動的原理制成，不是利用了電磁感應現(xiàn)象，故D錯誤． 故選C． 【分析】首先利用圖示的裝置分析出其制成原理，即通電線圈在磁場中受力轉動，線圈的轉動可以帶動指針的偏轉．線圈受力方向與電流方向有關，這一過程中，將電能轉化為機械能 9.【答案】C 【解析】【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，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過一個角，故ABD錯誤，C正確； 故選C． 【分析】左手定則：伸開左手，四指與大拇指垂直，在同一平面內，然磁感線穿過手心，四指方向與電流方向相同，大拇指所指方向是安培力的方向；根據(jù)圖示由左手定則判斷出磁場對電流的作用力方向，然后分析答題． 10.【答案】B 【解析】【解答】解：A、將A、B兩端對調，電流方向、磁場方向均不變，則受力運動方向不變，故A錯． B、將蹄形磁體的N、S極對調，只改變一個影響因素（磁場方向），受力運動方向改變，故B正確； C、將滑動變阻器的滑片P向右移動，減小電路中的電流，減小導線的運動速度，不會改變運動方向，故C錯； D、換用磁性更強的蹄形磁體，將增大導線的運動速度，不會改變運動方向，故D錯． 故選B． 【分析】通電導體在磁場中受到力的作用，受力方向與兩個因素有關：一個是磁場方向，另一個是電流方向．如果只改變一個因素，則導體受力方向改變，如果同時改變兩個因素，則導體受力方向不變． 11.【答案】D 【解析】【分析】發(fā)光的燈絲告訴了燈絲中有電流通過；燈絲顫動說明受到了力的作用．根據(jù)通電導體在磁場中受力的相關知識即可解決此題． 【解答】有電流通過的燈絲置于磁場中晃動，體現(xiàn)了通電導體在磁場中受到力的作用，故選擇AC錯誤，D正確； 在這個過程中，是電能轉化為機械能，故B錯誤； 故選D． 【點評】通過燈絲的晃動，聯(lián)系到受力，進而與通電導體在磁場中受力而運動聯(lián)系起來是解決此題的思路． 二、填空題 12.【答案】右；電動機 【解析】【解答】解：通電導體在磁場中受力的作用，磁場力的方向與磁場方向和電流方向有關；閉合開關，導體ab向左運動，若只改變電流方向，則導體ab受到磁場力的方向與原來相反，故ab向右運動．應用此原理可制成電動機． 故答案為：右；電動機． 【分析】（1）電路中電流方向是：從電源正極經過用電器回到電源負極．（2）通電導體在磁場中受到力的作用，受力方向與兩個因素有關：一個是磁場方向，另一個是電流方向．如果只改變一個因素，則導體受力方向改變，如果同時改變兩個因素，則導體受力方向不變． 13.【答案】由a到b；改變電流方向（或調換磁極）；電；內 【解析】【解答】解：（1）由于電流從電源的正極出發(fā)，故此時圖甲中ab的電流方向是由a到b； （2）據(jù)圖乙能看出，再向下轉動，磁場力會阻礙線圈運動，故此時必須改變線圈中的受力方向，所以可以通過改變線圈中的電流方向使得線圈持續(xù)順時針轉動； （3）若把圖丙中的電源換為電阻，快速轉動線圈，此時相當于一個發(fā)電機，即能產生電能，故是將機械能轉化為電能的過程；同時電阻發(fā)熱，這是電流的熱效應，該過程是將電能轉化為內能的過程． 故答案為：（1）由a到b； （2）改變電流方向（或調換磁極）；（3）電；內． 【分析】（1）電動機的原理是：通電導線在磁場中受力的作用，其所受力的方向與電流的方向和磁場的方向有關，即只要改變一個量，其所受力的方向就會改變一次； （2）發(fā)電機的原理是：電磁感應現(xiàn)象，即所產生的感應電流的方向有導體的運動方向和磁場的方向有關． 14.【答案】力；水平向右；由c到d；下 【解析】【解答】解：（1）通電導線在磁場中運動起來，說明通電導體在磁場中受到了力的作用；由直導線就水平向右運動起來，可確定它的方向水平向右； （2）根據(jù)題圖中的電源左正極、右負極可以判斷，通電后，圖甲乙ab段導線的電流方向是由a到b．cd段導線中的電流方向是由c到d， （3）由于磁場方向沒有變化，故則此時cd段所受磁場力的方向與ab段導線受磁場力的方向相反，是向下．如下圖： 故答案為：（1）力；水平向右； （2）由c到d； （3）下； 【分析】（1）力是改變物體運動狀態(tài)的原因． （2）電流的方向是：在電源的外部，電流從正極出發(fā)，回到負極； （3）根據(jù)通電導體在磁場中受力的方向與電流方向和磁場的關系，可畫出此時cd段導線受到磁場力的方向． 15.【答案】力；電動機 【解析】【解答】解：如圖所示裝置中，當開關S閉合后，會看到金屬桿AB在磁場中運動．力是改變運動狀態(tài)的原因，物體運動說明它受到了力，而這力只能是磁場提供，因為導體棒受到力的作用，我們可以讓線圈不停地轉下去，這就是電動機的原理．故答案為：力；電動機． 【分析】由實驗現(xiàn)象我們可以分析得出導體棒受到了力的作用，并知道這就是電動機的原理． 16.【答案】電源；電動機；滑動變阻器；導體棒偏動幅度；丙；沒有作用在同一直線上；換向器；剛轉過 【解析】【解答】解：（1）因為通電導體在磁場中受力會運動，觀察圖可知缺少一個電源，因此利用如圖甲所示的裝置研究“磁場對電流的作用”時，應在“a”、“b”之間接入電源，根據(jù)此原理制成了電動機； （2）滑動變阻器串聯(lián)在電路中可以改變電路中電流的大小，若要繼續(xù)研究導體受力的大小與電流大小的關系，可在上述電路中再串聯(lián)一個滑動變阻器； 改變電流大小后，根據(jù)導體棒偏動幅度可初步判斷受力的大小是否發(fā)生改變； （3）當通電線圈所在平面與磁感線垂直時，線圈處于平衡狀態(tài)，此時線圈受力平衡，所以圖丙的線圈恰好處于平衡位置，另一個圖中線圈左右兩邊所受力不滿足二力平衡條件中的不在同一直線上； （4）丁圖中的線圈可以持續(xù)轉動，是因為它加裝了換向器，它能在線圈剛轉過平衡位置時，自動改變線圈中的電流方向． 故答案為：（1）電源；電動機； （2）滑動變阻器；導體棒偏動幅度； （3）丙； 沒有作用在同一直線上； （4）換向器；剛轉過． 【分析】（1）通電導線在磁場中受到力的作用； （2）滑動變阻器串聯(lián)在電路中可以改變電路中電流的大??；導體棒偏動幅度可以反映所受力的大小； （3）當通電線圈所在平面與磁感線垂直時，線圈處于平衡狀態(tài)，此時線圈受力平衡；二力平衡的條件是同物、等大、反向、共線； （4）換向器可以改變線圈中電流的方向，使得線圈連續(xù)轉動下去． 17.【答案】機械；電動機 【解析】【解答】解：由題意可知，當爆破器中的線圈有電流通過時，爆破器中的“鎢鋼頭”會產生一個瞬間的沖擊力，這是因為通電導體在磁場中會受到力的作用．這一過程產生的能量轉化是電能轉化為機械能，此原理與電動機的原理相類似． 故答案為：機械；電動機． 【分析】通電導體在磁場中會受到力的作用，利用這一原理制成的電動機，電動機工作時，將電能轉化為機械能． 三、解答題 18.【答案】解：由圖可知，磁場的方向垂直紙面向里，當負電荷A運動時，負電荷A的受力方向向右，將向右發(fā)生偏轉；C偏轉的方向與A相反，所以C正電荷；B沒有發(fā)生偏轉，所以B不帶電．所以，B不帶電，C帶正電荷． 答：B不帶電，C帶正電荷． 【解析】【分析】ABC在磁場中運動時，受到洛倫茲力的作用，沿受力使運動方向發(fā)生偏轉，根據(jù)洛倫茲力的方向判定出電流的方向，從而判斷出電荷的正負． 四、實驗探究題 19.【答案】（1）左；通電導體在磁場中受力方向與電流方向有關 （2）電動機 （3）電磁感應現(xiàn)象 【解析】【解答】解：（1）通電導體在磁場中受力的方向與電流方向、磁場方向有關，如圖實驗，保持磁場方向不變，如果只將電源正負極對調位置，導體中電流方向相反，則金屬棒ab受力方向與原來相反，即向左運動；這一現(xiàn)象說明通電導體在磁場中受力方向與電流方向有關；（2）上述實驗中將電能轉化為機械能，在生活中的實際應用是電動機；（3）實驗中將電源換成小量程電流表，若導體ab左右運動時，導體切割磁感線運動，導體中會產生感應電流，這種現(xiàn)象是電磁感應，其中磁體和導體相當于電源． 故答案為：（1）左；通電導體在磁場中受力方向與電流方向有關；（2）電動機；（3）電磁感應現(xiàn)象． 【分析】（1）通電導體在磁場中受力的方向與電流方向、磁場方向有關，改變其中任意一個，導體受力方向會發(fā)生改變；（2）電動機是利用通電導體在磁場中受力運動的原理制成的；（3）閉合電路的一部分導體在磁場中進行切割磁感線運動時，導體中有感應電流產生，這種現(xiàn)象是電磁感應現(xiàn)象． 五、綜合題 20.【答案】（1）通電導線在磁場中受力的作用 （2）只改變裝置中磁鐵的磁極位置（使圖中磁鐵的上、下兩面調換位置）；或只改變線圈中的電流方向（調換電源正負極） 【解析】【解答】解：（1）由題意可知，簡易裝置中，干電池的負極吸引著一塊釹鐵硼磁鐵，并將一段銅絲做成“M”型，將銅絲小心地放置在電池上，這是利用了通電導體在磁場中受力的原理而使銅絲轉動的． （2）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；故改變線圈轉動方向的方法：可以改變電流的方向，也可以改變磁場的方向； 故答案為：（1）通電線圈在磁場中受力的作用；（2）只改變裝置中磁鐵的磁極位置（使圖中磁鐵的上、下兩面調換位置）；或只改變線圈中的電流方向（調換電源正負極）； 【分析】明確實驗中裝置的結構，根據(jù)磁場對電流的作用可做出判斷．通電導體在磁場中的受力方向與磁場方向和電流的方向有關；