1. 下图是某同学自制的玩具电动机,一块椭圆形钕磁铁吸在干电池底部,将一段裸露的铜线折成矩形线框,上边与电池正极接触,下边搭接在磁体上,观察到线框顺时针转动,则（）。

A.该过程中机械能转化为电能
B.线框左右两边所受磁场力方向相同
C.若仅调换电池两极,线框将逆时针转动
D.若仅调换磁体两极,线框仍顺时针转动

1. C

【分析】
要解决这道题，需明确自制电动机的工作原理：通电导体在磁场中会受到力的作用，受力方向与电流方向、磁场方向有关，电动机工作时将电能转化为机械能。接下来逐一分析选项：
1. 先判断能量转化：电动机是电能转机械能，排除错误选项A；
2. 分析线框受力方向：线框左右两边电流方向相反，磁场方向相同，受力方向相反，排除错误选项B；
3. 受力方向的改变规律：仅改变电流方向或磁场方向，受力方向会改变，据此判断选项C、D的正误。
【解析】
自制玩具电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与电流方向和磁场方向有关，工作时将电能转化为机械能。
选项A：电动机工作时消耗电能，获得机械能，是电能转化为机械能，而非机械能转化为电能，A错误；
选项B：线框左右两边的电流方向相反，磁场方向相同，根据通电导体受力方向与电流方向有关，可知左右两边所受磁场力方向相反，B错误；
选项C：通电导体受力方向由电流方向和磁场方向共同决定，仅调换电池两极时，线框中的电流方向改变，磁场方向不变，受力方向改变，原来顺时针转动，现在将逆时针转动，C正确；
选项D：仅调换磁体两极时，磁场方向改变，电流方向不变，受力方向改变，线框将逆时针转动，而非仍顺时针转动，D错误。
【答案】
C
【知识点】
通电导体在磁场中受力、电动机原理
【点评】
本题考查自制电动机的工作原理，核心是理解通电导体受力方向的影响因素，属于初中物理基础题，需掌握电动机的能量转化和受力方向的判断方法。
【难度系数】
0.5

2.学习了电动机后,同学们开展了电动机DIY活动。

2题图
(1)小刚采取如图(a)的办法自制电动机,把漆包线绕成$1\ \mathrm{cm} × 2\ \mathrm{cm}$的矩形线圈,线两端各留约$5\ \mathrm{cm}$作为引线从矩形短边引出,即为转轴,然后用小刀刮去两条铜线的漆皮,其中一端全部刮去,另一端刮去上半周或下半周,其作用与直流电动机中的作用相似。小刚自制的电动机一开始不转动,可能原因是。
①金属支架与转轴接触不良
②电池正负极接反了
③线圈正好处于平衡位置
④磁体极性倒过来了
⑤线圈质量过大
(2)图(b)是小红同学用强磁体、铜丝和干电池自制的简易电动机。此时,铜线框顺时针转动,若小红将强磁体的N、S极对调,则铜线框将(选填“顺时针”或“逆时针”)转动。

2. (1) 换向器 ①③⑤ (2) 逆时针

【分析】
要解决这道题，需结合直流电动机的工作原理分析：
1. 自制电动机中，刮漆皮的设计是为了让线圈转动时半周通电受力、半周断电靠惯性转动，这与直流电动机中换向器的作用相似，换向器能在线圈转过平衡位置时改变电流方向，使线圈持续转动。
2. 自制电动机不转动的原因需结合电路、受力情况分析：①金属支架与转轴接触不良会导致电路断路，无电流，无法受力转动；②电池正负极接反只会改变转动方向，不会导致不转动；③线圈处于平衡位置时，受力平衡，无法转动；④磁体极性倒过来只会改变转动方向，不会导致不转动；⑤线圈质量过大，重力带来的阻力过大，无法转动，因此选①③⑤。
3. 电动机的转动方向由电流方向和磁场方向共同决定，当电流方向不变，仅对调磁体的N、S极（改变磁场方向）时，转动方向会改变，因此原来顺时针转动的线圈会变为逆时针转动。
【解析】
(1) 自制电动机时，将引线一端全部刮漆、另一端刮半周，目的是让线圈转动半周时通电受力，半周时断电靠惯性转动，该设计与直流电动机中换向器的作用相似（换向器的作用是在线圈转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向，保证线圈持续转动）。
分析电动机不转动的原因：
①金属支架与转轴接触不良：电路断路，无电流通过线圈，线圈不受力，无法转动，符合；
②电池正负极接反：仅改变线圈中电流方向，使转动方向改变，不会导致线圈不转动，不符合；
③线圈正好处于平衡位置：此时线圈两边受力平衡，无法转动，符合；
④磁体极性倒过来：仅改变磁场方向，使转动方向改变，不会导致线圈不转动，不符合；
⑤线圈质量过大：线圈重力大，转动时阻力大，无法转动，符合；
因此不转动的原因是①③⑤。
(2) 电动机的转动方向与电流方向、磁场方向有关，当电流方向不变，仅对调磁体的N、S极（改变磁场方向）时，线圈的转动方向会反向。原线圈顺时针转动，因此对调磁极后，线圈将逆时针转动。
【答案】
(1) 换向器；①③⑤ (2) 逆时针
【知识点】
电动机原理、换向器作用、影响电动机转动方向的因素
【点评】
本题围绕自制电动机展开，考查了换向器的作用、电动机不转动的故障分析以及转动方向的影响因素，是对电动机基础知识点的综合应用，难度适中。
【难度系数】
0.6

1. 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
小明用如图所示的装置，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。

(1)实验中通过观察$\boxed{1}$来判断是否产生感应电流。
(2)比较$\boxed{2}$两图可知，产生感应电流时电路应闭合。
(3)比较$\boxed{3}$两图可知，产生感应电流时导体要在磁场中做切割磁感线运动。
(4)比较乙、丁两图可知，感应电流的方向与$\boxed{4}$方向有关。
(5)反复实验可发现：只要闭合电路的一部分导体在磁场中做$\boxed{5}$运动，导体中就产生电流。
(6)从能量转化的角度分析，产生感应电流的过程是$\boxed{6}$转化为电能的过程。
2. $\boxed{7}$电路的一部分导体在磁场中做$\boxed{8}$运动时，导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫作$\boxed{9}$，产生的电流叫作$\boxed{10}$。

1.(1) 电流表指针是否偏转
1.(2) 甲、乙
1.(3) 乙、丙
1.(4) 磁场
1.(5) 切割磁感线
1.(6) 机械能
2. 闭合 切割磁感线 电磁感应 感应电流

【分析】
感应电流的产生无法直接观察，需通过电流表的偏转直观判断；探究感应电流产生条件时采用控制变量法，分别对比电路是否闭合、导体是否切割磁感线、磁场方向等变量对感应电流的影响，结合实验现象和电磁感应相关概念即可解答各问题。
【解析】
1. (1) 感应电流微弱，无法直接观察，实验中通过观察电流表指针是否偏转判断是否产生感应电流。
(2) 甲图开关断开，电路不闭合，电流表指针不偏转；乙图开关闭合，电路闭合，电流表指针偏转，因此比较甲、乙两图可知产生感应电流时电路应闭合。
(3) 乙图中导体AB向左运动，切割磁感线，电流表偏转；丙图中导体AB向上运动，未切割磁感线，电流表不偏转，因此比较乙、丙两图可知产生感应电流时导体需做切割磁感线运动。
(4) 乙、丁两图中，导体运动方向相同，磁场方向相反，电流表指针偏转方向不同，说明感应电流的方向与磁场方向有关。
(5) 综合实验现象可得：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生电流。
(6) 产生感应电流时，导体运动消耗机械能，转化为电能，因此能量转化是机械能转化为电能。
2. 根据电磁感应的定义：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生电流，这种现象叫作电磁感应，产生的电流叫作感应电流。
【答案】
1.(1) 电流表指针是否偏转
1.(2) 甲、乙
1.(3) 乙、丙
1.(4) 磁场
1.(5) 切割磁感线
1.(6) 机械能
2. 闭合 切割磁感线 电磁感应 感应电流
【知识点】
电磁感应现象；感应电流产生条件；能量转化
【点评】
本题为电磁感应基础实验题，通过控制变量法分析实验现象，考查感应电流的产生条件、方向影响因素及相关概念，注重对实验过程和核心知识点的理解，属于常规基础题型。
【难度系数】
0.6