1.在“探究通电导体棒在磁场中运动”的实验中，老师在电路中连接了一个滑动变阻器，如图20.4-1所示。

图20.4-1
(1)导体棒ab应选用轻质的（选填“塑料棒”“铁棒”或“铝棒”）。
(2)闭合开关前，导体棒ab静止；闭合开关后，导体棒ab向右运动。这说明磁场对通电导体有的作用。当滑动变阻器的滑片向右移动时，导体棒ab的运动速度将（选填“变大”“变小”或“不变”）。
(3)将图中磁体的N、S极对调，闭合开关，观察到导体棒ab向运动，说明通电导体在磁场中受到力的方向与有关。若在实验中改变导体棒ab中的电流方向，则它运动的方向将与原来方向。

1.(1) 铝棒
(2) 力；变大
(3) 左；磁场方向；相反

【分析】
本题围绕“探究通电导体棒在磁场中运动”的实验展开，需结合导体的导电性、磁体的性质，以及通电导体在磁场中受力的相关知识分析：(1)选择导体棒时，要满足导电且不被磁体吸引的条件；(2)通电导体在磁场中运动体现了磁场的作用，滑动变阻器改变电流会影响受力大小；(3)通电导体受力方向与磁场方向、电流方向有关，改变任一因素，受力方向都会改变。
【解析】
(1) 导体棒需要导电才能形成电流：塑料棒是绝缘体，无法导电；铁棒会被图中的磁体吸引，干扰实验；铝棒是导体且不被磁体吸引，因此应选铝棒。
(2) 闭合开关后，通电导体棒ab在磁场中运动，说明磁场对通电导体有力的作用；滑动变阻器滑片向右移动时，接入电路的电阻减小，电路电流增大，通电导体受到的磁场力变大，所以导体棒ab的运动速度变大。
(3) 通电导体受力方向与磁场方向、电流方向有关：对调磁体的N、S极（改变磁场方向），受力方向改变，因此导体棒ab向左运动，说明受力方向与磁场方向有关；若改变导体棒中的电流方向，受力方向将与原来方向相反。
【答案】
(1) 铝棒；(2) 力；变大；(3) 左；磁场方向；相反
【知识点】
磁场对通电导体的作用；通电导体受力方向的影响因素；滑动变阻器的使用
【点评】
本题是基础实验题，考查通电导体在磁场中受力实验的核心知识点，包括器材选择、受力条件、受力方向的影响因素，以及滑动变阻器对电流的调节作用，注重对实验原理和现象的理解，难度适中。
【难度系数】
0.6

2.在潜艇上使用磁流体推进器可以消除机械噪声，使潜艇能高速航行而不被发现。磁流体推进器的简易结构如图20.4-2所示，把海水作为导体，通过电极向海水供电，使海水在通道内运动。磁流体推进器是利用原理工作的。若增强磁体的磁性，潜艇受到的动力会。

图20.4-2

2. 通电导体在磁场中受到力的作用；增大

【分析】
要解答本题，需结合磁流体推进器的工作过程分析：首先，海水作为导体，供电后形成电流，装置中的磁体提供了磁场，通电导体在磁场中会受到力的作用，这是推进器的工作原理；其次，通电导体在磁场中受力的大小与磁场强弱有关，磁场越强，受力越大，据此可判断动力的变化。
【解析】
1. 工作原理：磁流体推进器中，海水是导体，向电极供电后，海水中产生电流，同时磁体在通道内形成磁场，通电导体（海水）在磁场中会受到力的作用，使海水在通道内运动，进而产生推进潜艇的动力，因此其工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
2. 动力变化：通电导体在磁场中受力的大小与磁场强弱有关，当电流不变时，磁场越强，导体受到的力越大；增强磁体的磁性会使磁场增强，所以潜艇受到的动力会增大。
【答案】
通电导体在磁场中受到力的作用；增大
【知识点】
通电导体在磁场中受力、磁场对电流的作用
【点评】
本题结合潜艇磁流体推进器的实际场景，考查通电导体在磁场中受力的原理及受力大小的影响因素，属于基础知识点的应用，难度较低。
【难度系数】
0.3

3. 请结合图 20.4-3,回答下列有关电动机工作过程的问题。

图 20.4-3
(1)图甲中,线圈左、右两边框$ab$、$cd$的受力方向相反,其原因是磁场方向相同,,此时$F_1$与$F_2$(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
(2)线圈平面与磁感线相互(选填“垂直”或“平行”)时为平衡位置,图甲中通电线圈通过平衡位置后,由于继续转动,一段时间后,会停在。
(3)图乙所示的线圈可以持续转动,是因为它加装了,能在线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流,从而使线圈持续转动。
(4)生活中的工作原理和电动机的工作原理相同。

3.(1) 电流方向相反；不是
(2) 垂直；惯性；平衡位置
(3) 换向器；方向
(4) 扬声器

【分析】
本题围绕电动机的工作过程展开，需结合通电导体在磁场中受力的规律、平衡条件、电动机的结构与原理等知识解题：
1. 第(1)问：通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关，结合ab、cd的电流和磁场情况判断受力，再根据平衡力“同物、等大、反向、共线”的条件判断F₁与F₂是否为平衡力；
2. 第(2)问：明确平衡位置的定义，理解线圈转动时的惯性，以及线圈最终静止的位置；
3. 第(3)问：掌握电动机持续转动的关键结构（换向器）及其作用；
4. 第(4)问：联系生活中利用通电导体在磁场中受力工作的装置。
【解析】
(1) 通电导体在磁场中受力方向由电流方向和磁场方向决定，磁场方向相同时，电流方向相反则受力方向相反，因此ab、cd受力方向相反；平衡力需满足“同一物体、大小相等、方向相反、作用在同一直线”，图中F₁与F₂未作用在同一直线上，故不是一对平衡力。
(2) 当线圈平面与磁感线相互垂直时，线圈两边受力平衡，该位置为平衡位置；线圈通过平衡位置后，由于惯性会继续转动，最终会停在受力平衡的平衡位置。
(3) 图乙中电动机加装了换向器，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，从而改变受力方向，使线圈持续转动。
(4) 扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动，与电动机的工作原理相同。
【答案】
(1) 电流方向相反；不是
(2) 垂直；惯性；平衡位置
(3) 换向器；方向
(4) 扬声器
【知识点】
电动机原理；通电导体在磁场中受力；换向器的作用
【点评】
本题考查电动机工作过程的基础知识点，涵盖受力分析、平衡位置、换向器作用等核心内容，属于对概念的识记与理解考查，难度适中。
【难度系数】
0.6