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23. 如图所示是实验小组制作的“小小电动机”.它的矩形线圈由漆包线缠制，左端引线的漆皮全部刮掉，右端引线的漆皮只刮掉半圈，在下方放置一个强磁铁.给线圈供电并用手轻轻推一下，线圈就会不停地转下去. ()
A.电动机的工作原理电磁感应
B.电动机能持续不断地转动是因为受到持续不断地磁场力的作用
C.改变磁铁的磁极方向，电动机的转动方向将改变
D.电动机将机械能转换为电能
A.电动机的工作原理电磁感应
B.电动机能持续不断地转动是因为受到持续不断地磁场力的作用
C.改变磁铁的磁极方向，电动机的转动方向将改变
D.电动机将机械能转换为电能
答案
C
解析
【分析】
首先明确电动机的核心知识点：工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，能量转化是电能转化为机械能；电动机持续转动的原因是通过刮掉半圈漆皮的引线，让线圈在平衡位置时靠惯性继续转动；转动方向与电流方向、磁场方向有关。接下来逐个分析选项：
1. 区分电动机和发电机的原理，电磁感应是发电机原理，排除A；
2. 分析持续转动的原因，并非持续受磁场力，而是靠惯性和半圈漆皮的设计，排除B；
3. 转动方向受磁场和电流方向影响，改变磁极即改变磁场方向，转动方向会改变，C正确；
4. 电动机是电能转机械能，排除D。
【解析】
对各选项逐一分析：
A. 电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，电磁感应现象是发电机的工作原理，故A错误；
B. 该电动机右端引线的漆皮只刮掉半圈，当线圈转到平衡位置时，电路断开，线圈不受磁场力作用，依靠惯性继续转动，并非持续受到磁场力的作用，故B错误；
C. 电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关，改变磁铁的磁极方向，即改变磁场方向，在电流方向不变的情况下，电动机的转动方向将改变，故C正确；
D. 电动机工作时将电能转化为机械能，而非机械能转化为电能，故D错误。
综上，答案选C。
【答案】
C
【知识点】
通电线圈受力转动；电动机转向影响因素；能量转化
【点评】
本题考查电动机的相关知识，需准确区分电动机与发电机的工作原理、能量转化，同时理解电动机持续转动的原理及转动方向的影响因素，避免概念混淆。
【难度系数】
0.6
首先明确电动机的核心知识点：工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，能量转化是电能转化为机械能；电动机持续转动的原因是通过刮掉半圈漆皮的引线，让线圈在平衡位置时靠惯性继续转动；转动方向与电流方向、磁场方向有关。接下来逐个分析选项：
1. 区分电动机和发电机的原理，电磁感应是发电机原理，排除A；
2. 分析持续转动的原因，并非持续受磁场力，而是靠惯性和半圈漆皮的设计，排除B；
3. 转动方向受磁场和电流方向影响，改变磁极即改变磁场方向，转动方向会改变，C正确；
4. 电动机是电能转机械能，排除D。
【解析】
对各选项逐一分析：
A. 电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，电磁感应现象是发电机的工作原理，故A错误；
B. 该电动机右端引线的漆皮只刮掉半圈，当线圈转到平衡位置时，电路断开，线圈不受磁场力作用，依靠惯性继续转动，并非持续受到磁场力的作用，故B错误；
C. 电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关，改变磁铁的磁极方向，即改变磁场方向，在电流方向不变的情况下，电动机的转动方向将改变，故C正确；
D. 电动机工作时将电能转化为机械能，而非机械能转化为电能，故D错误。
综上，答案选C。
【答案】
C
【知识点】
通电线圈受力转动；电动机转向影响因素；能量转化
【点评】
本题考查电动机的相关知识，需准确区分电动机与发电机的工作原理、能量转化，同时理解电动机持续转动的原理及转动方向的影响因素，避免概念混淆。
【难度系数】
0.6
24. 如图所示，请标出通电螺线管磁感线的方向和旁边悬挂的条形磁体的N、S极.
答案
解析
【分析】
要解决此题，我们可以分三步进行思考：
1. 确定通电螺线管的磁极：先根据电源正负极明确电流方向，再利用安培定则（右手握住螺线管，四指指向电流环绕方向，大拇指指向N极）判断螺线管的N、S极；
2. 标注磁感线方向：磁体外部的磁感线总是从N极出发，回到S极，据此标注螺线管的磁感线方向；
3. 判断条形磁体的磁极：根据磁极间“异名磁极相互吸引”的规律，结合螺线管的磁极，确定条形磁体的N、S极。
【解析】
1. 判断通电螺线管的磁极：
由图可知，电流从电源正极流出，流入螺线管的右端，从左端流回电源负极。根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的环绕方向，大拇指指向螺线管的右端（N极），因此螺线管的左端为S极。
2. 标注磁感线方向：
在磁体外部，磁感线由N极指向S极，因此螺线管的磁感线方向为从右端N极出发，指向左端S极（上方的磁感线从N极出发，向左弯曲回到S极）。
3. 判断条形磁体的磁极：
根据磁极间的相互作用规律（异名磁极相互吸引），螺线管右端为N极，因此条形磁体靠近螺线管的一端为S极，另一端为N极，即条形磁体的左端为N极，右端为S极。
标注结果如下：
【答案】
标注内容：通电螺线管右端为N极、左端为S极，磁感线从右端N极指向左端S极；条形磁体左端为N极、右端为S极（具体标注见上述解析中的图）
【知识点】
安培定则；磁感线方向；磁极间的相互作用
【点评】
本题是电磁学基础题型，核心考查安培定则的应用、磁感线的分布规律以及磁极间的相互作用，需熟练掌握安培定则的操作方法，明确磁体外部磁感线的走向，是后续学习电磁学的基础内容。
【难度系数】
0.6
要解决此题，我们可以分三步进行思考：
1. 确定通电螺线管的磁极：先根据电源正负极明确电流方向，再利用安培定则（右手握住螺线管，四指指向电流环绕方向，大拇指指向N极）判断螺线管的N、S极；
2. 标注磁感线方向：磁体外部的磁感线总是从N极出发，回到S极，据此标注螺线管的磁感线方向；
3. 判断条形磁体的磁极：根据磁极间“异名磁极相互吸引”的规律，结合螺线管的磁极，确定条形磁体的N、S极。
【解析】
1. 判断通电螺线管的磁极：
由图可知，电流从电源正极流出，流入螺线管的右端，从左端流回电源负极。根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的环绕方向，大拇指指向螺线管的右端（N极），因此螺线管的左端为S极。
2. 标注磁感线方向：
在磁体外部，磁感线由N极指向S极，因此螺线管的磁感线方向为从右端N极出发，指向左端S极（上方的磁感线从N极出发，向左弯曲回到S极）。
3. 判断条形磁体的磁极：
根据磁极间的相互作用规律（异名磁极相互吸引），螺线管右端为N极，因此条形磁体靠近螺线管的一端为S极，另一端为N极，即条形磁体的左端为N极，右端为S极。
标注结果如下：
【答案】
标注内容：通电螺线管右端为N极、左端为S极，磁感线从右端N极指向左端S极；条形磁体左端为N极、右端为S极（具体标注见上述解析中的图）
【知识点】
安培定则；磁感线方向；磁极间的相互作用
【点评】
本题是电磁学基础题型，核心考查安培定则的应用、磁感线的分布规律以及磁极间的相互作用，需熟练掌握安培定则的操作方法，明确磁体外部磁感线的走向，是后续学习电磁学的基础内容。
【难度系数】
0.6
25. 温度自动报警器的工作原理如图所示，在水银温度计的上方封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指示的温度时，红色报警灯亮，平时绿灯亮.请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路部分的连接.
答案
解析
【分析】
首先梳理温度自动报警器的工作逻辑：
1. 控制电路逻辑：当温度升高至金属丝下端指示温度时，水银（导体）接触金属丝，控制电路接通，电磁铁产生磁性，吸引衔铁向下与下方静触点接触；平时温度较低时，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁在弹簧作用下向上，与上方静触点接触。
2. 工作电路需求：要实现“平时绿灯亮，报警时红灯亮”，需让绿灯与上方静触点、工作电源构成通路，红灯与下方静触点、工作电源构成通路。具体思考：将工作电源的一端连接电磁继电器的动触点（衔铁的公共接线端），绿灯的一端接上方静触点，另一端接工作电源的另一端；红灯的一端接下方静触点，另一端接工作电源的另一端，即可满足功能要求。
【解析】
1. 明确电路通断对应关系：
常态（温度未达标）：电磁铁无磁性，衔铁与上方静触点接触，此时绿灯需通路，因此绿灯需连接上方静触点和工作电源。
报警状态（温度达标）：电磁铁有磁性，衔铁与下方静触点接触，此时红灯需通路，因此红灯需连接下方静触点和工作电源。
2. 完成工作电路连接：
用导线将工作电源的一个接线柱与电磁继电器的动触点（衔铁的接线端）相连；
用导线将绿灯的一端连接到电磁继电器的上方静触点，绿灯的另一端连接到工作电源的另一个接线柱；
用导线将红灯的一端连接到电磁继电器的下方静触点，红灯的另一端连接到工作电源的另一个接线柱。
（连线示意图与参考答案一致）
【答案】
按照上述解析完成电路连接，具体连线如图（对应参考答案的电路连接图）
【知识点】
电磁继电器的应用、电磁铁的工作原理
【点评】
本题考查电磁继电器在温度报警器中的实际应用，需要结合控制电路的通断逻辑，推导工作电路的连接方式，重点考查对电磁继电器“自动控制”功能的理解与实际电路连接的实操能力。
【难度系数】
0.6
首先梳理温度自动报警器的工作逻辑：
1. 控制电路逻辑：当温度升高至金属丝下端指示温度时，水银（导体）接触金属丝，控制电路接通，电磁铁产生磁性，吸引衔铁向下与下方静触点接触；平时温度较低时，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁在弹簧作用下向上，与上方静触点接触。
2. 工作电路需求：要实现“平时绿灯亮，报警时红灯亮”，需让绿灯与上方静触点、工作电源构成通路，红灯与下方静触点、工作电源构成通路。具体思考：将工作电源的一端连接电磁继电器的动触点（衔铁的公共接线端），绿灯的一端接上方静触点，另一端接工作电源的另一端；红灯的一端接下方静触点，另一端接工作电源的另一端，即可满足功能要求。
【解析】
1. 明确电路通断对应关系：
常态（温度未达标）：电磁铁无磁性，衔铁与上方静触点接触，此时绿灯需通路，因此绿灯需连接上方静触点和工作电源。
报警状态（温度达标）：电磁铁有磁性，衔铁与下方静触点接触，此时红灯需通路，因此红灯需连接下方静触点和工作电源。
2. 完成工作电路连接：
用导线将工作电源的一个接线柱与电磁继电器的动触点（衔铁的接线端）相连；
用导线将绿灯的一端连接到电磁继电器的上方静触点，绿灯的另一端连接到工作电源的另一个接线柱；
用导线将红灯的一端连接到电磁继电器的下方静触点，红灯的另一端连接到工作电源的另一个接线柱。
（连线示意图与参考答案一致）
【答案】
按照上述解析完成电路连接，具体连线如图（对应参考答案的电路连接图）
【知识点】
电磁继电器的应用、电磁铁的工作原理
【点评】
本题考查电磁继电器在温度报警器中的实际应用，需要结合控制电路的通断逻辑，推导工作电路的连接方式，重点考查对电磁继电器“自动控制”功能的理解与实际电路连接的实操能力。
【难度系数】
0.6
26. 在探究“通电导体在磁场中受力作用”的实验中，小刚发现金属棒在磁场中摆动的幅度不同，这体现了金属棒受力的大小不同，根据这一现象他提出了“通电导体在磁场中受力大小与哪些因素有关？”的问题，并进行了以下猜想：
猜想1. 与通过导体的电流大小有关；
猜想2. 与导体的材料有关；
猜想3. 与磁场的强弱有关.
他选用的实验器材有：铁架台、外观相同磁性不同的$U$形磁铁两块、电源、滑动变阻器、金属细线、长度与粗细均相同的铜棒和铝棒各一根、开关、导线若干.
小刚用金属细线与铜棒两端相连，竖直悬挂于铁架台上，将铜棒置于水平放置的$U$形磁铁的磁场中，并连接了如图所示的电路.请你回答下列问题：
(1)实验中铜棒的摆动幅度大小可以通过观察与竖直方向的夹角来判断.
(2)探究猜想1时，小刚将铜棒水平悬挂于磁场中的某位置，闭合开关并向左移动滑片，金属细线偏转的角度越来越大，可得出结论：当磁场的强弱与相同时，电流越，通电导体受到的力越.
(3)为了探究猜想2，小刚仅用铝棒代替铜棒并保持滑片的位置不变，闭合开关后发现铝棒静止时金属细线偏转的角度与用铜棒实验时不同，于是得出：电流和磁场强弱相同时，通电导体受力大小与导体棒的材料有关这一结论.请你分析小刚得出的结论是否可信？
小刚得出的结论是(选填“可信”或“不可信”)的，理由是.
猜想1. 与通过导体的电流大小有关；
猜想2. 与导体的材料有关；
猜想3. 与磁场的强弱有关.
他选用的实验器材有：铁架台、外观相同磁性不同的$U$形磁铁两块、电源、滑动变阻器、金属细线、长度与粗细均相同的铜棒和铝棒各一根、开关、导线若干.
小刚用金属细线与铜棒两端相连，竖直悬挂于铁架台上，将铜棒置于水平放置的$U$形磁铁的磁场中，并连接了如图所示的电路.请你回答下列问题：
(1)实验中铜棒的摆动幅度大小可以通过观察与竖直方向的夹角来判断.
(2)探究猜想1时，小刚将铜棒水平悬挂于磁场中的某位置，闭合开关并向左移动滑片，金属细线偏转的角度越来越大，可得出结论：当磁场的强弱与相同时，电流越，通电导体受到的力越.
(3)为了探究猜想2，小刚仅用铝棒代替铜棒并保持滑片的位置不变，闭合开关后发现铝棒静止时金属细线偏转的角度与用铜棒实验时不同，于是得出：电流和磁场强弱相同时，通电导体受力大小与导体棒的材料有关这一结论.请你分析小刚得出的结论是否可信？
小刚得出的结论是(选填“可信”或“不可信”)的，理由是.
答案
金属细线
导体材料
大
不可信
未控制铜棒与铝棒的
重力（质量）相同，铝棒自身重力更大，偏转角度受重力影响，无法准确比较磁场力大小
导体材料
大
不可信
未控制铜棒与铝棒的
重力（质量）相同，铝棒自身重力更大，偏转角度受重力影响，无法准确比较磁场力大小
解析
【分析】
1. 第(1)问：实验运用转换法，将铜棒受力大小转换为直观可观察的现象，铜棒受力越大，摆动幅度越大，对应金属细线与竖直方向的夹角越大，因此通过观察该夹角判断受力大小。
2. 第(2)问：探究受力与电流大小的关系，需遵循控制变量法，控制磁场强弱、导体材料等其他变量不变，仅改变电流大小。滑片左移时滑动变阻器接入电阻减小，电路电流增大，细线偏转角度增大，说明受力随电流增大而增大，据此得出结论。
3. 第(3)问：探究受力与导体材料的关系时，需控制除材料外的所有变量相同，包括导体的重力（质量）。但铜、铝密度不同，长度和粗细相同的铜棒与铝棒质量（重力）不同，铝棒重力会影响偏转角度，无法单纯通过偏转角度判断磁场力大小，因此结论不可信。
【解析】
(1) 实验中采用转换法，把铜棒受力大小转换为金属细线与竖直方向的夹角大小，夹角越大表示铜棒受力越大，故填写金属细线。
(2) 探究猜想1时，根据控制变量法，要控制磁场的强弱与导体材料相同，改变电流大小。向左移动滑片，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流大，金属细线偏转角度变大，说明通电导体受到的力越大。
(3) 探究猜想2时，需要控制除材料外的其他变量（如重力/质量）相同，而长度与粗细均相同的铜棒和铝棒，因材料密度不同，重力（质量）不同，铝棒自身重力更大，偏转角度受重力影响，无法准确比较磁场力大小，所以小刚得出的结论不可信，理由是未控制铜棒与铝棒的重力（质量）相同，铝棒自身重力更大，偏转角度受重力影响，无法准确比较磁场力大小。
【答案】
(1) 金属细线
(2) 导体材料；大；大
(3) 不可信；未控制铜棒与铝棒的重力（质量）相同，铝棒自身重力更大，偏转角度受重力影响，无法准确比较磁场力大小
【知识点】
通电导体在磁场中受力；控制变量法；转换法
【点评】
本题围绕通电导体在磁场中受力的影响因素展开，核心考查控制变量法和转换法在实验中的应用，实验过程中需严格控制无关变量，才能得到准确的实验结论。
【难度系数】
0.7
1. 第(1)问：实验运用转换法，将铜棒受力大小转换为直观可观察的现象，铜棒受力越大，摆动幅度越大，对应金属细线与竖直方向的夹角越大，因此通过观察该夹角判断受力大小。
2. 第(2)问：探究受力与电流大小的关系，需遵循控制变量法，控制磁场强弱、导体材料等其他变量不变，仅改变电流大小。滑片左移时滑动变阻器接入电阻减小，电路电流增大，细线偏转角度增大，说明受力随电流增大而增大，据此得出结论。
3. 第(3)问：探究受力与导体材料的关系时，需控制除材料外的所有变量相同，包括导体的重力（质量）。但铜、铝密度不同，长度和粗细相同的铜棒与铝棒质量（重力）不同，铝棒重力会影响偏转角度，无法单纯通过偏转角度判断磁场力大小，因此结论不可信。
【解析】
(1) 实验中采用转换法，把铜棒受力大小转换为金属细线与竖直方向的夹角大小，夹角越大表示铜棒受力越大，故填写金属细线。
(2) 探究猜想1时，根据控制变量法，要控制磁场的强弱与导体材料相同，改变电流大小。向左移动滑片，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流大，金属细线偏转角度变大，说明通电导体受到的力越大。
(3) 探究猜想2时，需要控制除材料外的其他变量（如重力/质量）相同，而长度与粗细均相同的铜棒和铝棒，因材料密度不同，重力（质量）不同，铝棒自身重力更大，偏转角度受重力影响，无法准确比较磁场力大小，所以小刚得出的结论不可信，理由是未控制铜棒与铝棒的重力（质量）相同，铝棒自身重力更大，偏转角度受重力影响，无法准确比较磁场力大小。
【答案】
(1) 金属细线
(2) 导体材料；大；大
(3) 不可信；未控制铜棒与铝棒的重力（质量）相同，铝棒自身重力更大，偏转角度受重力影响，无法准确比较磁场力大小
【知识点】
通电导体在磁场中受力；控制变量法；转换法
【点评】
本题围绕通电导体在磁场中受力的影响因素展开，核心考查控制变量法和转换法在实验中的应用，实验过程中需严格控制无关变量，才能得到准确的实验结论。
【难度系数】
0.7
