1.“探究通电导体在磁场中受力与什么因素有关”的实验,如图所示。

(1)如图甲所示,将导体ab置于蹄形磁体的两极之间,闭合开关,导体ab向左运动,说明磁场对导体有力的作用。
(2)仅将图甲中磁体的N、S极对调,闭合开关,导体ab向右运动,说明导体在磁场中的受力方向与有关;仅将图甲中电源的正、负极对调,导体ab向右运动,说明导体ab在磁场中的受力方向与有关。
(3)将导体ab换成线圈放入磁场中,如图乙所示,闭合开关,导体ab受到的磁场力向上,则导体cd受到的磁场力向;线圈不能持续转动,是因为线圈越过了位置以后,受到的磁场力要它的转动。为了使线圈持续转动下去,可以通过每半周改变电流的方向或改变的方向。

(1)通电 (2)磁场方向;电流方向 (3)下;平衡;阻碍;磁场

【分析】
本题围绕“通电导体在磁场中受力”的实验展开，需结合实验现象分析受力的影响因素，以及线圈转动的原理：
(1) 观察甲图，导体ab接入电路后有电流通过，闭合开关后运动，可判断磁场对通电导体的作用；
(2) 对调磁极改变磁场方向，导体运动方向改变；对调电源正负极改变电流方向，导体运动方向改变，据此推导受力方向的影响因素；
(3) 线圈的ab与cd边，磁场方向相同但电流方向相反，受力方向相反；线圈越过平衡位置后，受力会阻碍转动；使线圈持续转动可通过改变电流方向或磁场方向实现。
【解析】
(1) 甲图中，导体ab通电后在磁场中运动，说明磁场对通电导体有力的作用；
(2) 仅对调磁体N、S极，磁场方向改变，导体运动方向改变，说明导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关；仅对调电源正负极，电流方向改变，导体运动方向改变，说明受力方向与电流方向有关；
(3) 线圈的ab和cd边，磁场方向相同、电流方向相反，故受力方向相反，ab受力向上，则cd受力向下；线圈转动到平衡位置时，因惯性越过该位置后，受力方向与转动方向相反，会阻碍转动；为使线圈持续转动，可通过换向器每半周改变电流方向，或改变磁场的方向。
【答案】
(1)通电 (2)磁场方向；电流方向 (3)下；平衡；阻碍；磁场
【知识点】
通电导体在磁场受力、电动机原理、磁场对电流的作用
【点评】
本题是电磁学基础实验题，考查通电导体在磁场中受力的影响因素、线圈转动的特点，核心是理解受力方向与磁场方向、电流方向的关系，属于需掌握的基础考点。
【难度系数】
0.7

2. 直流电动机结构中换向器的作用是 （）

A.改变磁感线的方向
B.改变线圈的转动方向
C.改变线圈中的电流方向
D.使线圈中的电流方向和转动方向同时改变

C

【分析】
要解决这道题，需明确直流电动机换向器的核心作用，先回忆直流电动机的工作逻辑：通电线圈在磁场中受力转动，当线圈转到平衡位置时，若不调整电流方向，线圈会因受力反向而无法持续转动。此时换向器的作用是改变线圈中的电流方向，进而改变受力方向，让线圈持续转动。再逐一分析选项：A选项中磁感线方向由磁场本身决定，换向器无法改变；B选项中线圈转动方向由电流和磁场共同决定，换向器是间接影响而非直接改变；C选项符合换向器的功能；D选项中换向器仅改变电流方向，不会同时改变转动方向。
【解析】
直流电动机的换向器由两个半铜环组成，其作用是当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，使线圈的受力方向与转动方向一致，从而让线圈持续转动。对各选项分析如下：
A选项：磁感线方向由磁体的磁场性质决定，与换向器无关，错误；
B选项：线圈转动方向由电流方向和磁场方向共同决定，换向器通过改变电流方向间接影响转动方向，并非直接改变，错误；
C选项：换向器的核心作用就是改变线圈中的电流方向，正确；
D选项：换向器仅改变电流方向，不会同时改变转动方向，错误。
【答案】
C
【知识点】
直流电动机、换向器作用
【点评】
本题考查直流电动机换向器的基础作用，属于概念识记类题目，需准确区分电流方向、转动方向、磁感线方向的影响因素，是电学中电动机部分的基础考点，难度较低。
【难度系数】
0.7

3.如图甲所示的电动机在生活中的应用广泛，图乙为电动机的工作原理图。线圈abcd处于磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘，A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。下列分析正确的是（）


A.线圈连续转动是靠电流做功实现的
B.电动机通电后不转，一定是电路断路了
C.图中ab受磁场力向上，转动$180°$时受磁场力向下
D.电动机在工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能

C

【分析】
本题考查电动机的工作原理及相关知识，需逐一分析每个选项：明确电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，换向器的作用是改变线圈中的电流方向以维持线圈连续转动；同时掌握电动机的能量转化、通电后不转的原因、磁场对电流作用力的方向判断等知识点，通过对各选项的分析得出正确答案。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：线圈连续转动依靠换向器自动改变线圈中的电流方向，从而改变受力方向实现，并非单纯依靠电流做功，电流做功是电能转化为其他形式能的过程，不是线圈持续转动的原因，故A错误。
选项B：电动机通电后不转的原因有多种，可能是电路断路、线圈处于平衡位置、转轴处摩擦力过大等，并非一定是电路断路，故B错误。
选项C：根据左手定则，图中ab边电流方向向下，磁场方向从N极指向S极（水平向右），可判断ab边受磁场力向上；当线圈转动180°时，换向器自动改变线圈中的电流方向，此时ab边电流方向变为向上，磁场方向不变，因此ab边受磁场力方向变为向下，故C正确。
选项D：电动机工作时，消耗的电能一部分转化为机械能，另一部分因线圈电阻发热转化为内能，并非全部转化为机械能，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
电动机原理、磁场对电流的作用、换向器的作用
【点评】
本题围绕电动机核心知识点展开，考查换向器的作用、磁场对电流作用力的方向、电动机的能量转化及故障分析，需准确理解各知识点细节，避免概念混淆。
【难度系数】
0.5

4.(教材素材题)如图所示是一种扬声器的结构示意图。当线圈中有大小和方向反复变化的电流通过时,线圈带动锥形纸盆（填“向左”“向右”或“左右往复”）运动。锥形纸盆之所以运动,是由于磁场对有力的作用,扬声器的工作原理与的原理相似。

左右往复;通电导体;电动机

【分析】要解决这道题，需结合扬声器的工作原理分析：首先，扬声器线圈通入的是方向反复变化的交变电流，永久磁体的磁场会对通电线圈产生力的作用；由于力的方向与电流方向有关，电流方向不断变化时，线圈受力方向也会改变，因此线圈会带动纸盆来回运动；纸盆运动的本质是磁场对通电导体有力的作用；而电动机的工作原理正是通电导体在磁场中受力运动，所以扬声器与电动机原理相似。
【解析】当线圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，永久磁体产生的磁场会对通电线圈施加力的作用；因为电流方向不断变化，线圈所受磁场力的方向也随之不断改变，所以线圈会带动锥形纸盆左右往复运动。锥形纸盆运动的原因是磁场对通电导体有力的作用；扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，与电动机的工作原理相似。
【答案】左右往复；通电导体；电动机
【知识点】磁场对通电导体的作用、扬声器原理、电动机原理
【点评】本题考查扬声器的工作原理，核心是理解交变电流下通电线圈在磁场中受力方向变化的特点，以及扬声器与电动机原理的关联，属于基础知识点的应用。
【难度系数】0.5

5.小明同学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.电源正、负极接反了
D.开始时，线圈处于平衡位置

D

【分析】
要解决这道题，需结合直流电动机的工作原理，抓住题目中“拨一下线圈后电动机就转动”的关键现象，逐一分析各选项对应的故障特点：直流电动机的线圈在平衡位置时受力平衡，会静止；若线圈不在平衡位置，受力不平衡就会转动，据此判断选项是否符合现象。
【解析】
我们对各选项逐一分析：
1. 选项A：若电源电压太低，即使拨动线圈，线圈受到的磁场力也会过小，无法持续转动，不符合“拨了后快速转起来”的现象，排除A。
2. 选项B：若电刷接触不良，电路断路，线圈中无电流，即使拨动线圈，也不会产生磁场力，电动机不会转动，排除B。
3. 选项C：电源正、负极接反，只会改变线圈的转动方向，不会导致初始时电动机不转动，排除C。
4. 选项D：当线圈处于平衡位置时，线圈两边受到的磁场力是一对平衡力，线圈静止；拨动线圈后，线圈离开平衡位置，受力不再平衡，电动机就会转动起来，完全符合题目现象，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
直流电动机工作原理、平衡位置
【点评】
本题考查直流电动机的基础知识点，核心是理解平衡位置的受力特点，结合题目特殊现象分析选项，属于初中物理的基础题，难度适中。
【难度系数】
0.4

6. (小制作)[潍坊中考改编]如图所示是某兴趣小组自制的简易电动机。一块纽扣强磁体的上端磁极吸附在一根铁钉的底部，铁钉的尖端竖直地吸在一节干电池的正极上；将导线一端接在电池负极，若另一端接在磁体上，铁钉和磁体就会沿图示方向转动。整个实验电路电阻较小，下列分析正确的是（）

A.铁钉中电流的方向是从底部指向尖端
B.铁钉和磁体转动时，机械能转化为电能
C.电路中电流较大，不能长时间进行实验
D.若将磁体的上、下磁极调换，铁钉和磁体仍沿图示方向转动

C

【分析】
要解答本题，需结合电流方向判断、电动机的能量转化、欧姆定律、通电导体受力方向的影响因素等知识点，逐一分析每个选项：
1. 电流方向：干电池正极是铁钉的尖端，负极通过导线连接磁体，电流从正极流出，经用电器回到负极，据此判断电流方向；
2. 能量转化：电动机工作时将电能转化为机械能，发电机是机械能转化为电能，据此区分；
3. 电流大小：根据欧姆定律，电源电压一定时，电阻越小电流越大，结合电路电阻特点分析；
4. 受力方向：通电导体在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向有关，改变其中一个因素，受力方向改变，据此判断转动方向。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：干电池正极是铁钉的尖端，负极通过导线与磁体相连，电流从电池正极（铁钉尖端）流出，经铁钉流向磁体，因此铁钉中电流方向是从尖端指向底部，A错误；
选项B：铁钉和磁体转动时，消耗电能，获得机械能，是电能转化为机械能，并非机械能转化为电能，B错误；
选项C：电路总电阻较小，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电源电压为干电池电压（约1.5V），因此电路中电流较大，长时间实验会因电流过大产生大量热量，损坏器材，故不能长时间进行实验，C正确；
选项D：通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关，调换磁体的上、下磁极会改变磁场方向，铁钉和磁体的受力方向改变，转动方向会与图示方向相反，D错误。
【答案】
C
【知识点】
电动机原理、电流方向、欧姆定律
【点评】
本题以自制简易电动机为载体，综合考查电学核心知识点，需要学生将基础概念灵活应用到实际情境中，是对知识掌握程度的综合检验。
【难度系数】
0.5