登录
14. 如图甲所示是电动机的模型，磁场由两个电磁铁提供，$abcd$是线圈，闭合开关后，线圈$ab$边受力方向竖直向下，作逆时针旋转.将电源正负极对调后如图乙所示(均不考虑导线$MN$段对线圈的影响)，则下列说法正确的是 (
A.图甲中$P$为磁体$S$极
B.图乙中$cd$边受力方向竖直向下
C.图乙中的线圈将逆时针连续转动
D.图乙中的线圈中能量转化是机械能转化为电能
C
)A.图甲中$P$为磁体$S$极
B.图乙中$cd$边受力方向竖直向下
C.图乙中的线圈将逆时针连续转动
D.图乙中的线圈中能量转化是机械能转化为电能
答案
C
解析
【分析】
解题时需结合安培定则、磁场对电流的作用规律、电动机的能量转化这几个知识点，逐一分析选项：
1. 先利用安培定则判断电磁铁的磁极，分析选项A；
2. 根据“通电导体在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向有关：只改变其中一个因素，受力方向改变；同时改变两个因素，受力方向不变”，分析选项B、C；
3. 明确电动机的能量转化特点，分析选项D。
【解析】
1. 选项A的判断：
根据安培定则，右手握住螺线管P，电流从P的下端流入、上端流出，四指指向电流方向，大拇指指向螺线管的N极，因此P的右端为N极，左端为S极，故A错误。
2. 选项B的判断：
图乙中电源正负极对调，线圈中的电流方向改变，同时电磁铁的电流方向改变，导致磁场方向也改变。根据磁场对电流的作用规律：当电流方向和磁场方向同时改变时，通电导体的受力方向不变。甲图中cd边受力竖直向上，因此乙图中cd边受力仍竖直向上，故B错误。
3. 选项C的判断：
乙图中电流方向和磁场方向同时改变，线圈各边的受力方向与甲图相同，因此线圈的转动方向不变，仍为逆时针连续转动，故C正确。
4. 选项D的判断：
该装置为电动机模型，工作时将电能转化为机械能，并非机械能转化为电能，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
安培定则的应用；磁场对电流的作用；电动机能量转化
【点评】
本题综合考查了电磁学的多个核心知识点，需要学生准确理解安培定则的使用、磁场对电流的作用规律，同时区分电动机与发电机的能量转化，对知识的综合运用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
解题时需结合安培定则、磁场对电流的作用规律、电动机的能量转化这几个知识点，逐一分析选项：
1. 先利用安培定则判断电磁铁的磁极，分析选项A；
2. 根据“通电导体在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向有关：只改变其中一个因素，受力方向改变；同时改变两个因素，受力方向不变”，分析选项B、C；
3. 明确电动机的能量转化特点，分析选项D。
【解析】
1. 选项A的判断：
根据安培定则，右手握住螺线管P，电流从P的下端流入、上端流出，四指指向电流方向，大拇指指向螺线管的N极，因此P的右端为N极，左端为S极，故A错误。
2. 选项B的判断：
图乙中电源正负极对调，线圈中的电流方向改变，同时电磁铁的电流方向改变，导致磁场方向也改变。根据磁场对电流的作用规律：当电流方向和磁场方向同时改变时，通电导体的受力方向不变。甲图中cd边受力竖直向上，因此乙图中cd边受力仍竖直向上，故B错误。
3. 选项C的判断：
乙图中电流方向和磁场方向同时改变，线圈各边的受力方向与甲图相同，因此线圈的转动方向不变，仍为逆时针连续转动，故C正确。
4. 选项D的判断：
该装置为电动机模型，工作时将电能转化为机械能，并非机械能转化为电能，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
安培定则的应用；磁场对电流的作用；电动机能量转化
【点评】
本题综合考查了电磁学的多个核心知识点，需要学生准确理解安培定则的使用、磁场对电流的作用规律，同时区分电动机与发电机的能量转化，对知识的综合运用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
15. 小华在综合实践中自制的简易电动机示意图如图所示.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，永磁铁置于线圈正下方.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】
要让线圈连续转动，需满足：通电线圈在磁场中受力转动，且在线圈转到平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，使线圈持续受力转动。逐一分析各选项：
1. 选项A：闭合回路时，线圈会在磁场中受力转动，但转到平衡位置时，线圈受力平衡，会停止转动，无法连续转动，所以A错误。
2. 选项B：仅对调电池正负极，只是改变了初始的电流方向和受力方向，线圈转到平衡位置后仍会受力平衡停止，不能连续转动，B错误。
3. 选项C：左侧转轴绝缘漆全部刮掉，右侧只刮上半部分，当线圈转动时，右侧转轴的绝缘部分会在线圈转到平衡位置时切断电流，线圈依靠惯性转过平衡位置，之后右侧刮掉的部分重新接通电流，改变线圈的受力方向，从而实现连续转动，符合要求，C正确。
4. 选项D：左、右转轴绝缘漆全部刮掉，线圈转到平衡位置时，电流方向不变，受力方向不变，线圈会在平衡位置来回摆动后停止，无法连续转动，D错误。
【解析】
简易电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，要实现连续转动，需要在线圈到达平衡位置时自动改变线圈中的电流方向。
选项A：闭合回路后，线圈能在磁场中受力转动，但转到平衡位置时，线圈受到的力是一对平衡力，线圈会停止转动，无法连续转动，故A错误。
选项B：对调电池正、负极，只是改变了线圈的初始受力方向，线圈转到平衡位置后仍会因受力平衡而停止，不能连续转动，故B错误。
选项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，当线圈转动至平衡位置时，右侧转轴的绝缘部分使电路断开，线圈依靠惯性转过平衡位置，之后右侧刮去绝缘漆的部分再次接通电路，此时线圈中的电流方向改变，受力方向改变，线圈就能持续转动，故C正确。
选项D：左、右转轴绝缘漆全部刮掉，线圈转到平衡位置时，电流方向不变，线圈受力方向不变，线圈会在平衡位置附近摆动后静止，无法连续转动，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
电动机工作原理；换向器作用
【点评】
本题考查简易电动机的连续转动条件，核心是理解如何通过改变线圈电流方向实现持续转动，需要结合受力分析和惯性知识来判断，注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.6
要让线圈连续转动，需满足：通电线圈在磁场中受力转动，且在线圈转到平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，使线圈持续受力转动。逐一分析各选项：
1. 选项A：闭合回路时，线圈会在磁场中受力转动，但转到平衡位置时，线圈受力平衡，会停止转动，无法连续转动，所以A错误。
2. 选项B：仅对调电池正负极，只是改变了初始的电流方向和受力方向，线圈转到平衡位置后仍会受力平衡停止，不能连续转动，B错误。
3. 选项C：左侧转轴绝缘漆全部刮掉，右侧只刮上半部分，当线圈转动时，右侧转轴的绝缘部分会在线圈转到平衡位置时切断电流，线圈依靠惯性转过平衡位置，之后右侧刮掉的部分重新接通电流，改变线圈的受力方向，从而实现连续转动，符合要求，C正确。
4. 选项D：左、右转轴绝缘漆全部刮掉，线圈转到平衡位置时，电流方向不变，受力方向不变，线圈会在平衡位置来回摆动后停止，无法连续转动，D错误。
【解析】
简易电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，要实现连续转动，需要在线圈到达平衡位置时自动改变线圈中的电流方向。
选项A：闭合回路后，线圈能在磁场中受力转动，但转到平衡位置时，线圈受到的力是一对平衡力，线圈会停止转动，无法连续转动，故A错误。
选项B：对调电池正、负极，只是改变了线圈的初始受力方向，线圈转到平衡位置后仍会因受力平衡而停止，不能连续转动，故B错误。
选项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，当线圈转动至平衡位置时，右侧转轴的绝缘部分使电路断开，线圈依靠惯性转过平衡位置，之后右侧刮去绝缘漆的部分再次接通电路，此时线圈中的电流方向改变，受力方向改变，线圈就能持续转动，故C正确。
选项D：左、右转轴绝缘漆全部刮掉，线圈转到平衡位置时，电流方向不变，线圈受力方向不变，线圈会在平衡位置附近摆动后静止，无法连续转动，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
电动机工作原理；换向器作用
【点评】
本题考查简易电动机的连续转动条件，核心是理解如何通过改变线圈电流方向实现持续转动，需要结合受力分析和惯性知识来判断，注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.6
16. 如图所示，通电导线中电流的方向向右，磁场对通电导线作用力的方向如图甲所示，改变实验条件，在图乙中画出磁场对通电导线作用力的示意图.
答案
解析
【分析】
首先明确判断通电导线在磁场中受力方向的方法——左手定则：伸开左手，使拇指与其余四指垂直且共面，让磁感线穿入手心，四指指向电流方向，拇指指向即为受力方向。对比甲、乙两图，甲图磁场方向为从下到上（N在下、S在上），乙图磁场方向为从上到下（N在上、S在下），电流方向均向右（不变），因此磁场方向反向时，受力方向也反向，甲图受力向右，故乙图受力向左，据此画出力的示意图。
【解析】
1. 确定受力方向：
根据左手定则，通电导线所受磁场力的方向与电流方向、磁场方向有关。甲图中电流向右，磁场方向由下向上，受力向右；乙图中电流方向保持向右不变，磁场方向变为由上向下（与甲图相反），因此磁场对通电导线的作用力方向与甲图相反，即向左。
2. 绘制力的示意图：
在乙图的通电导线上，沿向左的方向画带箭头的线段，标注力的符号$F$，示意图如下：
＜此处有图 85c52e5eaec52c122bbbe37c15e5ab2b＞
【答案】
如上述解析中的示意图所示（力的方向向左，标注$F$）
【知识点】
左手定则，安培力方向判断
【点评】
本题考查通电导体在磁场中受力方向的判断，关键是掌握左手定则的应用，理解安培力方向与电流方向、磁场方向的相互关系，通过对比实验条件的变化，判断受力方向的改变。
【难度系数】
0.7
首先明确判断通电导线在磁场中受力方向的方法——左手定则：伸开左手，使拇指与其余四指垂直且共面，让磁感线穿入手心，四指指向电流方向，拇指指向即为受力方向。对比甲、乙两图，甲图磁场方向为从下到上（N在下、S在上），乙图磁场方向为从上到下（N在上、S在下），电流方向均向右（不变），因此磁场方向反向时，受力方向也反向，甲图受力向右，故乙图受力向左，据此画出力的示意图。
【解析】
1. 确定受力方向：
根据左手定则，通电导线所受磁场力的方向与电流方向、磁场方向有关。甲图中电流向右，磁场方向由下向上，受力向右；乙图中电流方向保持向右不变，磁场方向变为由上向下（与甲图相反），因此磁场对通电导线的作用力方向与甲图相反，即向左。
2. 绘制力的示意图：
在乙图的通电导线上，沿向左的方向画带箭头的线段，标注力的符号$F$，示意图如下：
＜此处有图 85c52e5eaec52c122bbbe37c15e5ab2b＞
【答案】
如上述解析中的示意图所示（力的方向向左，标注$F$）
【知识点】
左手定则，安培力方向判断
【点评】
本题考查通电导体在磁场中受力方向的判断，关键是掌握左手定则的应用，理解安培力方向与电流方向、磁场方向的相互关系，通过对比实验条件的变化，判断受力方向的改变。
【难度系数】
0.7
