1. 下列设备利用“通电导线在磁场中受到力的作用”的原理工作的是()。

A.麦克风
B.电饭锅
C.电风扇
D.电熨斗

1. C

【分析】
本题需明确题干要求的原理是“通电导线在磁场中受到力的作用”，对应电动机的工作原理，再逐一分析各选项设备的工作原理，匹配符合要求的选项。
【解析】
1. 题干原理：通电导线在磁场中受到力的作用，该原理是电动机的工作原理，将电能转化为机械能。
2. 选项A：麦克风（动圈式话筒）利用电磁感应现象，将声信号转化为电信号，不符合题干原理。
3. 选项B：电饭锅利用电流的热效应，将电能转化为内能，不符合题干原理。
4. 选项C：电风扇的核心部件是电动机，电动机依据“通电导线在磁场中受到力的作用”原理工作，将电能转化为机械能，符合题干要求。
5. 选项D：电熨斗利用电流的热效应，将电能转化为内能，不符合题干原理。
【答案】
C
【知识点】
通电导体在磁场中受力、电流热效应、电磁感应
【点评】
本题考查常见电器的工作原理，属于电磁学基础题，需区分电磁感应、电流热效应、通电导体在磁场中受力这几个易混原理，难度不大，只要掌握基础知识点即可正确作答。
【难度系数】
0.6

2. 用如图14-5-6所示的装置探究磁场对通电直导线的作用，给铝棒AB通电，观察到铝棒AB向右运动，则要使铝棒AB通电后向左运动，下列做法可行的是()。

A.仅换用磁性更强的蹄形磁体
B.仅增加铝棒AB中的电流大小
C.仅将蹄形磁体的N、S极对调
D.仅将铝棒AB换成铜棒

图14-5-6

2. C

【分析】要使通电直导线受力方向改变，需明确：磁场对通电直导线的作用力方向由电流方向和磁场方向共同决定，仅改变其中一个因素，受力方向会改变；若同时改变两个因素，受力方向不变。题目中铝棒AB向右运动，要使其向左运动，需改变受力方向，据此分析选项。
【解析】磁场对通电直导线的作用力方向与电流方向、磁场方向有关：仅改变电流方向或磁场方向，受力方向改变；同时改变两者，受力方向不变。
选项A：仅换用磁性更强的蹄形磁体，只会增大受力大小，不改变受力方向，铝棒仍向右运动，不可行。
选项B：仅增加铝棒中的电流大小，同样只会增大受力大小，不改变受力方向，铝棒仍向右运动，不可行。
选项C：仅将蹄形磁体的N、S极对调，改变了磁场方向，受力方向改变，铝棒会向左运动，可行。
选项D：将铝棒换成铜棒，铜是导体，通电后仍受磁场力，且材料不影响受力方向，铝棒仍向右运动，不可行。
【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用；受力方向的影响因素
【点评】本题考查磁场对通电直导线作用力方向的影响因素，属于基础知识点应用，需明确受力方向的改变条件，难度较低。
【难度系数】0.6

3. 如图14-5-7甲所示，将金属导体棒静置于条形磁体的N极正上方，当给导体棒通以方向向右的电流时，导体棒将垂直于纸面向外运动。现对调条形磁体的N、S极，并给导体棒重新通电，已知其中自由电子向右定向移动，如图14-5-7乙所示，则导体棒将()。


A.垂直于纸面向外运动
B.垂直于纸面向里运动
C.向上运动
D.向下运动

3. A

【分析】
要判断导体棒的运动方向，需明确两个核心要点：一是电流方向与自由电子定向移动方向相反；二是安培力方向由左手定则判断，且当电流方向和磁场方向同时反向时，安培力方向不变。首先根据电子移动方向确定乙图的电流方向，再结合磁极变化确定磁场方向，最后通过左手定则推导受力方向。
【解析】
1. 确定电流方向：电流方向与自由电子定向移动方向相反，乙图中自由电子向右定向移动，因此导体中的电流方向向左。
2. 确定磁场方向：甲图中磁体为N极在上、S极在下，乙图对调磁极后，磁体变为S极在上、N极在下，因此导体棒所在处的磁场方向与甲图相反。
3. 判断安培力方向：根据左手定则，甲图中电流向右、磁场方向为某一方向时，导体棒受力垂直纸面向外；当电流方向变为向左，磁场方向反向时，安培力的方向不变，因此乙图中导体棒仍垂直于纸面向外运动。
【答案】
A
【知识点】
安培力、电流方向、左手定则
【点评】
本题考查安培力方向的判断，核心是明确电流方向与电子移动方向的关系，以及磁极变化对磁场方向的影响，利用左手定则分析受力方向，属于电磁学基础题，需注意易混淆的电流方向转换。
【难度系数】
0.5

4. 有些机器人可以进行自主攀爬、越障等一系列作业。机器人灵活的动作均是由电动机带动的，如图14-5-8所示的实验能说明电动机工作原理的是()。

4. C

【分析】要判断哪个实验说明电动机工作原理，需明确电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，再逐一分析各图对应的实验：A是奥斯特实验（电流的磁效应），B是探究电磁铁磁性强弱的实验，C是通电导体在磁场中受力的实验，D是探究通电螺线管磁场的实验，据此选出正确选项。
【解析】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。选项A：图中是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场（电流的磁效应），不是电动机原理；选项B：图中是电磁铁，探究的是电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，属于电流的磁效应的应用，不符合；选项C：图中闭合开关后，通电导体在磁场中会受力运动，这正是电动机的工作原理；选项D：图中是探究通电螺线管的磁场，利用安培定则判断磁极，与电动机原理无关。因此正确答案是C。
【答案】C
【知识点】电动机原理、通电导体在磁场中受力
【点评】本题考查电磁学中不同实验的原理区分，需牢记各实验对应的物理规律，属于基础辨析题。
【难度系数】0.6

5. 小源自己动手做了一个直流电动机模型，接通电路后发现电动机不转动，可当他拨了一下线圈后，电动机就快速转了起来，造成这一情况的原因可能是()。

A.电源电压太低
B.电刷接触不良
C.电源的正、负极接反了
D.开始时线圈处于平衡位置

5. D

【分析】
解题思路：首先明确直流电动机的工作原理，线圈在平衡位置时受力平衡，初始不会转动；当拨动线圈使其偏离平衡位置后，受力不再平衡，电动机就会转动。接下来逐一分析选项，判断哪个选项符合“拨一下线圈后电动机转动”的情况。
【解析】
直流电动机的线圈在平衡位置时，两个边受到的磁场力大小相等、方向相反，且作用在同一直线上，合力为零，因此电动机初始不转动；当拨动线圈使其偏离平衡位置后，受力不再平衡，电动机就会转动起来。对各选项分析如下：
A. 电源电压太低：此时即使拨动线圈，也会因电流过小，磁场力不足，无法使电动机转动，不符合题意；
B. 电刷接触不良：会导致电路断路，电动机无法获得持续电流，根本无法正常工作，不是拨一下就能转动的情况，不符合题意；
C. 电源正负极接反：只会改变线圈的转动方向，不会造成初始时电动机不转动，不符合题意；
D. 开始时线圈处于平衡位置：此时线圈受力平衡，电动机不转，拨动后离开平衡位置，受力不平衡，电动机快速转动，符合题意。
【答案】
D
【知识点】
直流电动机的工作原理、平衡位置
【点评】
本题考查直流电动机的工作原理，核心是理解线圈平衡位置的受力特点，属于初中物理基础知识点，需要学生掌握电动机常见故障的判断逻辑。
【难度系数】
0.7

6. 图14-5-9为直流电动机的工作原理图，线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F分别跟线圈两端相连，可随线圈一起转动（两个铜半环中间断开，彼此绝缘）；A和B是电刷，它们分别跟两个铜半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场作用力的方向向下，则（）。

图14-5-9

A.线圈在图示位置时，ab边受到磁场作用力的方向向下
B.线圈由图示位置转过$180°$时，电流沿dcba流过线圈
C.线圈由图示位置转过$180°$时，dc边受到磁场作用力的方向向下
D.线圈由图示位置转过$180°$时，ab边受到磁场作用力的方向向下

6. D

【分析】
要解决本题，需掌握直流电动机的工作原理：通电线圈在磁场中受力的方向与电流方向、磁场方向有关；换向器（铜半环E、F）的作用是当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，进而改变受力方向，使线圈持续转动。结合电流方向、磁场方向与受力方向的关系，逐一分析选项即可。
【解析】
1. 分析选项A：图示位置电流沿dcba，dc边与ab边的电流方向相反，磁场方向相同。根据通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关，受力方向相反，已知dc边受力向下，故ab边受力向上，A错误。
2. 分析选项B：线圈转过180°时，换向器会自动改变线圈中的电流方向，因此电流不再沿dcba流过线圈，B错误。
3. 分析选项C：线圈转过180°时，dc边的电流方向被换向器改变，而磁场方向不变，受力方向与电流方向有关，因此dc边受力方向会改变，不再向下，C错误。
4. 分析选项D：线圈转过180°时，换向器改变了线圈中的电流方向，此时ab边的电流方向与图示位置dc边的电流方向相同，磁场方向不变，因此ab边受力方向与图示位置dc边的受力方向一致，即向下，D正确。
【答案】
D
【知识点】
直流电动机原理；通电导体在磁场中受力
【点评】
本题考查直流电动机的核心原理，关键是理解换向器的作用，需结合“受力方向由电流方向和磁场方向决定”这一规律，分析线圈转动时电流、受力的变化，难度中等。
【难度系数】
0.5