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1. 如图所示,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,发现水银逆时针流动,小明进行了如下操作: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 (
1题图
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
)。1题图
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
1. C
解析
【分析】要解决该问题，需明确：通电导体在磁场中受力的方向由电流方向和磁场方向共同决定。若仅改变电流方向或仅改变磁场方向，受力方向会发生改变；若同时改变电流方向和磁场方向，受力方向不变。初始时水银逆时针流动，说明初始电流与磁场的组合使受力方向为逆时针。接下来分两步分析操作的影响：第一步对调电源正负极，电流方向改变，磁场方向不变，受力方向改变；第二步再对调磁体南北极，磁场方向改变，此时电流和磁场方向均改变，受力方向回到初始状态。
【解析】通电导体在磁场中受力的方向与电流方向、磁场方向有关：①只改变电流方向（或只改变磁场方向）时，受力方向改变；②同时改变电流方向和磁场方向时，受力方向不变。初始状态：水银因受力逆时针流动。第一步操作：对调电源正负极，电流方向改变，磁场方向不变，受力方向改变，水银变为顺时针流动；第二步操作：再对调磁体的南、北极，磁场方向改变，此时电流和磁场方向均改变，受力方向复原，水银又变为逆时针流动。因此操作过程中水银先顺时针流动，再逆时针流动。
【答案】C
【知识点】通电导体在磁场中受力、力的方向影响因素
【点评】本题考查通电导体在磁场中受力方向的决定规律，核心是掌握电流方向和磁场方向对受力方向的影响，需分步骤分析两次操作的变化，避免混淆方向的改变情况，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
【解析】通电导体在磁场中受力的方向与电流方向、磁场方向有关：①只改变电流方向（或只改变磁场方向）时，受力方向改变；②同时改变电流方向和磁场方向时，受力方向不变。初始状态：水银因受力逆时针流动。第一步操作：对调电源正负极，电流方向改变，磁场方向不变，受力方向改变，水银变为顺时针流动；第二步操作：再对调磁体的南、北极，磁场方向改变，此时电流和磁场方向均改变，受力方向复原，水银又变为逆时针流动。因此操作过程中水银先顺时针流动，再逆时针流动。
【答案】C
【知识点】通电导体在磁场中受力、力的方向影响因素
【点评】本题考查通电导体在磁场中受力方向的决定规律，核心是掌握电流方向和磁场方向对受力方向的影响，需分步骤分析两次操作的变化，避免混淆方向的改变情况，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
2. 某个LED灯发光的颜色与通过其电流方向的关系如图甲所示；将该LED灯与线圈abcd连接后，在两次实验中线圈abcd的转动情况如
图乙、丙所示。下列说法正确的是 (
A.图乙中ab与cd所受磁场力的方向相同
B.乙、丙两图中ab边所受磁场力方向相同
C.图丙中的LED灯发黄光
D.乙、丙两图中流经线圈abcd的电流方向相同
图乙、丙所示。下列说法正确的是 (
C
)。A.图乙中ab与cd所受磁场力的方向相同
B.乙、丙两图中ab边所受磁场力方向相同
C.图丙中的LED灯发黄光
D.乙、丙两图中流经线圈abcd的电流方向相同
答案
2. C
解析
【分析】
要解决本题，需先明确LED发光与电流方向的关系，再结合通电导体在磁场中受力方向的影响因素、感应电流方向的判断方法，逐一分析各选项：
1. 图甲显示：电流从A流向B时，LED发红光；电流从B流向A时，LED发黄光。
2. 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，电流方向或磁场方向改变，受力方向会改变。
3. 结合乙、丙两图的电源极性、线圈转动情况，判断电流方向、受力方向及LED的发光颜色。
【解析】
选项A：图乙中，ab边与cd边的电流方向相反，磁场方向均为N→S，根据左手定则，两者所受磁场力方向相反，故A错误。
选项B：乙、丙两图电源极性相反，导致线圈中ab边的电流方向相反，磁场方向相同，因此ab边所受磁场力方向相反，故B错误。
选项C：图丙中线圈逆时针转动，切割磁感线产生感应电流，结合磁场方向和线圈转动方向，可判断感应电流方向为B→A，根据图甲，电流从B流向A时LED发黄光，故C正确。
选项D：乙、丙两图电源极性相反，因此流经线圈abcd的电流方向相反，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
通电导体受力、电磁感应、LED特性
【点评】
本题结合LED的发光规律，考查了通电导体受力方向、感应电流方向的判断，需理清电流方向、磁场方向对受力/电流方向的影响，是一道兼顾基础与应用的题目。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先明确LED发光与电流方向的关系，再结合通电导体在磁场中受力方向的影响因素、感应电流方向的判断方法，逐一分析各选项：
1. 图甲显示：电流从A流向B时，LED发红光；电流从B流向A时，LED发黄光。
2. 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，电流方向或磁场方向改变，受力方向会改变。
3. 结合乙、丙两图的电源极性、线圈转动情况，判断电流方向、受力方向及LED的发光颜色。
【解析】
选项A：图乙中，ab边与cd边的电流方向相反，磁场方向均为N→S，根据左手定则，两者所受磁场力方向相反，故A错误。
选项B：乙、丙两图电源极性相反，导致线圈中ab边的电流方向相反，磁场方向相同，因此ab边所受磁场力方向相反，故B错误。
选项C：图丙中线圈逆时针转动，切割磁感线产生感应电流，结合磁场方向和线圈转动方向，可判断感应电流方向为B→A，根据图甲，电流从B流向A时LED发黄光，故C正确。
选项D：乙、丙两图电源极性相反，因此流经线圈abcd的电流方向相反，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
通电导体受力、电磁感应、LED特性
【点评】
本题结合LED的发光规律，考查了通电导体受力方向、感应电流方向的判断，需理清电流方向、磁场方向对受力/电流方向的影响，是一道兼顾基础与应用的题目。
【难度系数】
0.5
小华在综合实践中自制的简易电动机，如图所示。矩形线圈由漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁体置于线圈正下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，小华应将（
A.只要是闭合回路，线圈就会连续转动
B.电池的正、负极对调一下
C.左侧转轴绝缘漆全部刮掉，右侧转轴绝缘漆只刮去上半部分
D.左、右转轴绝缘漆全部刮掉
C
）。A.只要是闭合回路，线圈就会连续转动
B.电池的正、负极对调一下
C.左侧转轴绝缘漆全部刮掉，右侧转轴绝缘漆只刮去上半部分
D.左、右转轴绝缘漆全部刮掉
答案
C
解析
【分析】要使线圈连续转动，需让线圈在转过平衡位置时，能自动切断电流，依靠惯性转过平衡位置，避免受力反向阻碍转动。通电线圈在磁场中受力转动，若线圈持续通电，转到平衡位置时受力方向会反向，导致线圈来回摆动，无法连续转动，因此需要通过特殊设计转轴的绝缘漆，实现半周通电、半周断电，让线圈持续转动。
【解析】逐一分析选项：
A选项：仅形成闭合回路，线圈通电后转到平衡位置时，受力方向反向，会来回摆动，无法连续转动，错误。
B选项：对调电池正负极，仅改变线圈受力方向，仍会在平衡位置摆动，不能连续转动，错误。
C选项：左侧转轴绝缘漆全部刮掉，右侧转轴绝缘漆只刮去上半部分。线圈转动时，半周内有电流，在磁场中受力转动；另外半周时，右侧转轴未刮漆部分切断电流，线圈依靠惯性转过平衡位置，之后再次通电，可实现连续转动，正确。
D选项：左、右转轴绝缘漆全部刮掉，线圈始终有电流，转到平衡位置时受力反向，阻碍转动，无法连续转动，错误。
【答案】C
【知识点】通电导体在磁场中受力、电动机工作原理
【点评】本题考查简易电动机的工作原理，核心是理解换向功能的实现，通过半刮转轴绝缘漆模拟换向器的作用，解决线圈连续转动的问题，需学生掌握电动机转动的条件及平衡位置的特点。
【难度系数】0.5
【解析】逐一分析选项：
A选项：仅形成闭合回路，线圈通电后转到平衡位置时，受力方向反向，会来回摆动，无法连续转动，错误。
B选项：对调电池正负极，仅改变线圈受力方向，仍会在平衡位置摆动，不能连续转动，错误。
C选项：左侧转轴绝缘漆全部刮掉，右侧转轴绝缘漆只刮去上半部分。线圈转动时，半周内有电流，在磁场中受力转动；另外半周时，右侧转轴未刮漆部分切断电流，线圈依靠惯性转过平衡位置，之后再次通电，可实现连续转动，正确。
D选项：左、右转轴绝缘漆全部刮掉，线圈始终有电流，转到平衡位置时受力反向，阻碍转动，无法连续转动，错误。
【答案】C
【知识点】通电导体在磁场中受力、电动机工作原理
【点评】本题考查简易电动机的工作原理，核心是理解换向功能的实现，通过半刮转轴绝缘漆模拟换向器的作用，解决线圈连续转动的问题，需学生掌握电动机转动的条件及平衡位置的特点。
【难度系数】0.5
