2. 如图所示,使线圈位于磁体两磁极间的磁场中。

(1)使线圈静止在图乙位置上,闭合开关,发现线圈并没有转动,这是因为这个位置是线圈的平衡位置,此时线圈上下两个边所受的力大小
(2)使线圈静止在图甲位置上,闭合开关,线圈受力沿顺时针方向转动,并由于
(3)生活中的电动机都能连续转动且具有平稳的动力,实际的电动机是通过
(1)使线圈静止在图乙位置上,闭合开关,发现线圈并没有转动,这是因为这个位置是线圈的平衡位置,此时线圈上下两个边所受的力大小
相等
(选填“相等”或“不相等”)。(2)使线圈静止在图甲位置上,闭合开关,线圈受力沿顺时针方向转动,并由于
惯性
而越过平衡位置,但不能继续转下去,最后要返回平衡位置。使线圈静止在图丙的位置上,这是刚才线圈冲过平衡位置以后所到达的地方,闭合开关,线圈逆时针转动。由此我们可以分析出,线圈不能连续转动的原因是线圈越过平衡位置后,受到的力阻碍它的转动
。(3)生活中的电动机都能连续转动且具有平稳的动力,实际的电动机是通过
换向器
来实现这一目的的。答案
(1)相等
(2)惯性 线圈越过平衡位置后,受到的力阻碍它的转动
(3)换向器
(2)惯性 线圈越过平衡位置后,受到的力阻碍它的转动
(3)换向器
解析
【分析】
要解决这道题,需结合电动机的工作原理逐步分析:
1. 平衡位置的受力特点:当线圈处于平衡位置时,其两个边受到的磁场力大小相等、方向相反,线圈受力平衡,因此静止。
2. 线圈转动与停止的原因:通电线圈在磁场中受力转动,转到平衡位置时,由于惯性会保持原有运动状态,从而越过平衡位置;但越过平衡位置后,线圈的受力方向与运动方向相反,受力会阻碍转动,导致线圈无法连续转动。
3. 实际电动机的改进:为实现线圈连续转动,需在其转过平衡位置时改变电流方向,这一功能由换向器完成。
【解析】
(1) 图乙是线圈的平衡位置,此时线圈的上下两个边(ab、cd)受到磁场的作用力,大小相等、方向相反,合力为零,因此线圈静止,故填“相等”。
(2) 线圈转动到平衡位置时,由于具有惯性,会保持原来的运动状态,从而越过平衡位置;越过平衡位置后,线圈的受力方向与运动方向相反,受到的力阻碍它的转动,因此线圈不能继续转下去,最后返回平衡位置。
(3) 实际的电动机中,安装了换向器,当线圈刚转过平衡位置时,换向器会自动改变线圈中的电流方向,进而改变线圈的受力方向,使线圈能持续转动。
【答案】
(1)相等
(2)惯性;线圈越过平衡位置后,受到的力阻碍它的转动
(3)换向器
【知识点】
通电线圈在磁场中的受力、电动机原理、换向器的作用
【点评】
本题围绕电动机的工作过程展开,考查平衡位置、惯性、换向器的作用等核心知识点,需理解线圈转动时的受力变化规律,属于电动机部分的基础应用题目,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合电动机的工作原理逐步分析:
1. 平衡位置的受力特点:当线圈处于平衡位置时,其两个边受到的磁场力大小相等、方向相反,线圈受力平衡,因此静止。
2. 线圈转动与停止的原因:通电线圈在磁场中受力转动,转到平衡位置时,由于惯性会保持原有运动状态,从而越过平衡位置;但越过平衡位置后,线圈的受力方向与运动方向相反,受力会阻碍转动,导致线圈无法连续转动。
3. 实际电动机的改进:为实现线圈连续转动,需在其转过平衡位置时改变电流方向,这一功能由换向器完成。
【解析】
(1) 图乙是线圈的平衡位置,此时线圈的上下两个边(ab、cd)受到磁场的作用力,大小相等、方向相反,合力为零,因此线圈静止,故填“相等”。
(2) 线圈转动到平衡位置时,由于具有惯性,会保持原来的运动状态,从而越过平衡位置;越过平衡位置后,线圈的受力方向与运动方向相反,受到的力阻碍它的转动,因此线圈不能继续转下去,最后返回平衡位置。
(3) 实际的电动机中,安装了换向器,当线圈刚转过平衡位置时,换向器会自动改变线圈中的电流方向,进而改变线圈的受力方向,使线圈能持续转动。
【答案】
(1)相等
(2)惯性;线圈越过平衡位置后,受到的力阻碍它的转动
(3)换向器
【知识点】
通电线圈在磁场中的受力、电动机原理、换向器的作用
【点评】
本题围绕电动机的工作过程展开,考查平衡位置、惯性、换向器的作用等核心知识点,需理解线圈转动时的受力变化规律,属于电动机部分的基础应用题目,难度适中。
【难度系数】
0.6
3.(2024·广西中考)(多选)如图所示,兴趣小组制作了一个电动机,给线圈通电,轻轻一推,线圈就会持续转动。下列关于电动机的说法正确的有(

A.电动机主要由磁体和线圈组成
B.电动机主要把动能转化为电能
C.对调电源正、负极可以改变线圈的转动方向
D.电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻无关
AC
)。A.电动机主要由磁体和线圈组成
B.电动机主要把动能转化为电能
C.对调电源正、负极可以改变线圈的转动方向
D.电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻无关
答案
AC
解析
【分析】
要判断各选项是否正确,需结合电动机的相关知识逐一分析:首先回忆电动机的构造、能量转化、转动方向的影响因素,以及焦耳定律的内容,再对每个选项进行正误判断,最终确定正确选项。
1. 选项A:电动机的核心组成部分是提供磁场的磁体和转动的线圈,符合电动机的构造特点;
2. 选项B:电动机工作时消耗电能,获得机械能,能量转化是电能转化为机械能,而动能转化为电能是发电机的能量转化形式;
3. 选项C:线圈的转动方向与电流方向、磁场方向有关,对调电源正负极会改变线圈中的电流方向,进而改变线圈的转动方向;
4. 选项D:根据焦耳定律$Q=I^2Rt$,电流产生的热量与线圈电阻、电流、通电时间有关,因此和线圈电阻有关。
综上,正确选项为AC。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:电动机主要由定子(磁体)和转子(线圈)组成,该说法正确;
选项B:电动机工作时将电能转化为机械能,并非动能转化为电能,该说法错误;
选项C:线圈转动方向与电流方向和磁场方向有关,对调电源正负极可改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的转动方向,该说法正确;
选项D:根据焦耳定律$Q=I^2Rt$,电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻有关,该说法错误。
因此正确选项为AC。
【答案】
AC
【知识点】
电动机构造、电动机能量转化、电动机转动方向
【点评】
本题考查电动机的基础知识点,属于中考常见的基础题型,需牢记电动机的构造、能量转化、转动方向的影响因素及焦耳定律的应用,整体难度不大,侧重对基础概念的考查。
【难度系数】
0.6
要判断各选项是否正确,需结合电动机的相关知识逐一分析:首先回忆电动机的构造、能量转化、转动方向的影响因素,以及焦耳定律的内容,再对每个选项进行正误判断,最终确定正确选项。
1. 选项A:电动机的核心组成部分是提供磁场的磁体和转动的线圈,符合电动机的构造特点;
2. 选项B:电动机工作时消耗电能,获得机械能,能量转化是电能转化为机械能,而动能转化为电能是发电机的能量转化形式;
3. 选项C:线圈的转动方向与电流方向、磁场方向有关,对调电源正负极会改变线圈中的电流方向,进而改变线圈的转动方向;
4. 选项D:根据焦耳定律$Q=I^2Rt$,电流产生的热量与线圈电阻、电流、通电时间有关,因此和线圈电阻有关。
综上,正确选项为AC。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:电动机主要由定子(磁体)和转子(线圈)组成,该说法正确;
选项B:电动机工作时将电能转化为机械能,并非动能转化为电能,该说法错误;
选项C:线圈转动方向与电流方向和磁场方向有关,对调电源正负极可改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的转动方向,该说法正确;
选项D:根据焦耳定律$Q=I^2Rt$,电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻有关,该说法错误。
因此正确选项为AC。
【答案】
AC
【知识点】
电动机构造、电动机能量转化、电动机转动方向
【点评】
本题考查电动机的基础知识点,属于中考常见的基础题型,需牢记电动机的构造、能量转化、转动方向的影响因素及焦耳定律的应用,整体难度不大,侧重对基础概念的考查。
【难度系数】
0.6
4. 如图所示的圆环形绝缘凹槽内装满水银,水银的内外侧用导线接入电路,圆心处放置一块圆柱形磁体。闭合开关后,小明发现水银逆时针流动,于是进行了如下操作:先对调电源的正、负极,再对调磁体的南、北极,则该操作中水银的流动情况是(

A.一直顺时针流动
B.一直逆时针流动
C.先顺时针流动,再逆时针流动
D.先逆时针流动,再顺时针流动
C
)。A.一直顺时针流动
B.一直逆时针流动
C.先顺时针流动,再逆时针流动
D.先逆时针流动,再顺时针流动
答案
C
解析
【分析】
要判断水银的流动情况,需依据通电导体在磁场中受力方向的影响因素:通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向都有关,仅改变电流方向或仅改变磁场方向时,受力方向会反转;若同时改变电流方向和磁场方向,受力方向不变。初始状态下,闭合开关后水银逆时针流动,说明初始受力方向为逆时针。先对调电源正负极,会改变电流方向,受力方向反转,水银流动方向改变;再对调磁体的南、北极,会改变磁场方向,受力方向再次反转,回到初始方向,据此分析流动变化。
【解析】
通电导体在磁场中受力方向由电流方向和磁场方向共同决定:
1. 初始状态:通电水银在磁场中受力,流动方向为逆时针;
2. 第一次操作:对调电源正负极,电流方向改变,受力方向反转,水银变为顺时针流动;
3. 第二次操作:对调磁体的南、北极,磁场方向改变,受力方向再次反转,回到初始的逆时针方向,水银变为逆时针流动。
因此水银的流动情况是先顺时针流动,再逆时针流动。
【答案】
C
【知识点】
通电导体在磁场中受力方向
【点评】
本题考查通电导体在磁场中受力方向的变化规律,核心是明确“仅改变一个因素时受力方向改变,同时改变两个因素时受力方向不变”,需分步骤分析两次操作对受力方向的影响,难度中等。
【难度系数】
0.5
要判断水银的流动情况,需依据通电导体在磁场中受力方向的影响因素:通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向都有关,仅改变电流方向或仅改变磁场方向时,受力方向会反转;若同时改变电流方向和磁场方向,受力方向不变。初始状态下,闭合开关后水银逆时针流动,说明初始受力方向为逆时针。先对调电源正负极,会改变电流方向,受力方向反转,水银流动方向改变;再对调磁体的南、北极,会改变磁场方向,受力方向再次反转,回到初始方向,据此分析流动变化。
【解析】
通电导体在磁场中受力方向由电流方向和磁场方向共同决定:
1. 初始状态:通电水银在磁场中受力,流动方向为逆时针;
2. 第一次操作:对调电源正负极,电流方向改变,受力方向反转,水银变为顺时针流动;
3. 第二次操作:对调磁体的南、北极,磁场方向改变,受力方向再次反转,回到初始的逆时针方向,水银变为逆时针流动。
因此水银的流动情况是先顺时针流动,再逆时针流动。
【答案】
C
【知识点】
通电导体在磁场中受力方向
【点评】
本题考查通电导体在磁场中受力方向的变化规律,核心是明确“仅改变一个因素时受力方向改变,同时改变两个因素时受力方向不变”,需分步骤分析两次操作对受力方向的影响,难度中等。
【难度系数】
0.5
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