4. 图 18 - 46 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,并与电源构成电路,通电后金属杆会受到向右的力,于是将炮弹发射出去。在电磁炮的发射过程中,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,金属杆将受到向________(选填“左”或“右”)的力。电磁炮的发射原理与________(选填“扬声器”或“麦克风”)的原理相同。

机械
右
扬声器

【解析】
在电磁炮发射过程中，通电金属杆在磁场中受力运动，消耗电能，使炮弹获得机械能，电能转化为机械能；根据通电导体在磁场中受力方向的规律，同时改变磁场方向和电流方向时，导体受力方向不变，故金属杆受到向右的力；电磁炮利用通电导体在磁场中受力运动的原理，扬声器也是基于该原理工作，麦克风是电磁感应原理，所以电磁炮与扬声器原理相同。
【答案】
机械；右；扬声器
【知识点】
通电导体在磁场中受力；能量转化；扬声器工作原理
【点评】
本题考查电磁炮的能量转化、受力方向判断及相关原理应用，需明确通电导体在磁场中受力方向的影响因素和相关设备的工作原理。
【难度系数】
0.6

5. 将两块磁体分别吸附在干电池的正、负极上,使两块磁体的 N 极都向外,这样就制成了一个滚轮,如图 18 - 47 所示。将其放在平铺于桌面的锡箔纸上,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,下列操作中可行的是________(选填序号)。
① 仅将滚轮左右换个方向；② 仅将电池正、负极对调；③ 将两端磁体的 N、S 极和
电池的正、负极均对调。

电动机
①②

【解析】
该滚轮的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，电动机利用此原理制成。通电导体在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向有关，只改变其中一个因素，受力方向改变；同时改变两个因素，受力方向不变。
①仅将滚轮左右换个方向，相当于改变磁场方向，受力方向改变，滚轮反向滚动；
②仅将电池正、负极对调，改变电流方向，受力方向改变，滚轮反向滚动；
③将两端磁体的N、S极和电池正、负极均对调，电流方向和磁场方向同时改变，受力方向不变，滚轮滚动方向不变。
故可行的操作是①②。
【答案】
电动机；①②
【知识点】
通电导体在磁场中受力运动
【点评】
本题考查通电导体在磁场中受力运动的原理及受力方向的影响因素，需明确电流方向和磁场方向对受力方向的影响规律。
【难度系数】
0.6

6. 如图 18 - 48 所示,当开关 S 接 1 时,ab 段导线受磁场力$ F_1 $的方向是竖直向上,此时 cd 段导线受到的磁场力的方向是________。当开关 S 改接 2 时,ab 段导线受磁场力的方向是________。(均选填“竖直向上”或“竖直向下”)

竖直向下
竖直向下

【解析】
当开关S接1时，ab段与cd段导线的电流方向相反，磁场方向相同，已知ab段导线受磁场力竖直向上，根据通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关，可知cd段导线受到的磁场力方向是竖直向下；
当开关S改接2时，ab段导线的电流方向与接1时相反，磁场方向不变，根据通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关，可知ab段导线受磁场力的方向是竖直向下。
【答案】
竖直向下；竖直向下
【知识点】
磁场对电流的作用；受力方向的影响因素
【点评】
本题考查通电导体在磁场中受力方向的影响因素，明确电流方向和磁场方向的变化对受力方向的影响是解题关键。
【难度系数】
0.7

7. 白炽灯是一种电流通过灯丝,灯丝发光发热的照明电器。如图 18 - 49 所示,将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝,可以观察到灯丝________(选填“不动”或“晃动”),该现象说明________。

晃动
通电导体在磁场中
受力的作用

【解析】
通电白炽灯的灯丝中有电流通过，将强磁体靠近时，通电灯丝处于磁场中会受到力的作用，由于灯丝中的电流为交变电流，受力方向不断改变，因此灯丝会晃动；该现象表明通电导体在磁场中受力的作用。
【答案】
晃动；通电导体在磁场中受力的作用
【知识点】
通电导体在磁场中受力、磁场对电流的作用
【点评】
本题考查磁场对通电导体的作用，结合生活中的常见电器现象，旨在让学生理解通电导体在磁场中受力这一物理规律，提升知识应用能力。
【难度系数】
0.7