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跟踪训练2 用电动机竖直提升重物，假设图甲中ab边所受磁场的作用力为F。把电源的正、负极对调后再接入电路，闭合开关，线圈abcd转至图乙所示位置，则（
A.图甲中流过ab边的电流方向是从b到a
B.图甲中cd边受到磁场作用力的方向与F相同
C.图乙中ab边受到磁场作用力的方向与F相反
D.图乙中cd边受到磁场作用力的方向与F相反
D
）A.图甲中流过ab边的电流方向是从b到a
B.图甲中cd边受到磁场作用力的方向与F相同
C.图乙中ab边受到磁场作用力的方向与F相反
D.图乙中cd边受到磁场作用力的方向与F相反
答案
D
解析 电流从电源的正极流出,经过线圈后回到电源的负极,根据题图甲可知,流过ab边的电流方向是从a到b,A错误。通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关,只改变电流方向或磁场方向,导体的受力方向改变;若同时改变电流方向和磁场方向,则导体的受力方向不变。题图甲中cd边与ab边所处的磁场方向相同,但电流方向相反,所以受到磁场作用力的方向与F相反,B错误。题图乙中ab边与题图甲中ab边所处的磁场方向相同,电流方向相同,所以题图乙中ab边受到磁场作用力的方向与F相同,C错误。题图乙中cd边与题图甲中ab边所处的磁场方向相同,电流方向相反,受到磁场作用力的方向与F相反,D正确。
解析 电流从电源的正极流出,经过线圈后回到电源的负极,根据题图甲可知,流过ab边的电流方向是从a到b,A错误。通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关,只改变电流方向或磁场方向,导体的受力方向改变;若同时改变电流方向和磁场方向,则导体的受力方向不变。题图甲中cd边与ab边所处的磁场方向相同,但电流方向相反,所以受到磁场作用力的方向与F相反,B错误。题图乙中ab边与题图甲中ab边所处的磁场方向相同,电流方向相同,所以题图乙中ab边受到磁场作用力的方向与F相同,C错误。题图乙中cd边与题图甲中ab边所处的磁场方向相同,电流方向相反,受到磁场作用力的方向与F相反,D正确。
解析
【分析】
要解决这道题，需明确通电导体在磁场中受力方向的决定因素：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。解题时需先分析图甲中ab边的电流方向，再对比各选项中导体的电流方向、磁场方向与图甲的差异，判断受力方向是否改变。
【解析】
1. 分析图甲中ab边的电流方向：电流从电源正极流出，经开关流入线圈，回到电源负极，因此图甲中流过ab边的电流方向是从a到b，故选项A错误。
2. 分析图甲中cd边的受力方向：图甲中cd边与ab边所处的磁场方向相同，但cd边的电流方向与ab边相反，根据通电导体受力方向的规律，受力方向与ab边的F相反，故选项B错误。
3. 分析图乙中ab边的受力方向：图乙中ab边与图甲中ab边所处的磁场方向相同，且电流方向相同，因此ab边受到的磁场作用力方向与F相同，故选项C错误。
4. 分析图乙中cd边的受力方向：图乙中cd边与图甲中ab边所处的磁场方向相同，但电流方向与ab边相反，因此cd边受到的磁场作用力方向与F相反，故选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
通电导体在磁场中受力、电流方向与受力的关系、磁场对电流的作用
【点评】
本题考查通电导体在磁场中受力方向的影响因素，需准确分析各导体的电流方向和磁场方向，结合受力规律判断，易错点在于线圈转动后各边的对应关系及电流方向的变化。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需明确通电导体在磁场中受力方向的决定因素：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。解题时需先分析图甲中ab边的电流方向，再对比各选项中导体的电流方向、磁场方向与图甲的差异，判断受力方向是否改变。
【解析】
1. 分析图甲中ab边的电流方向：电流从电源正极流出，经开关流入线圈，回到电源负极，因此图甲中流过ab边的电流方向是从a到b，故选项A错误。
2. 分析图甲中cd边的受力方向：图甲中cd边与ab边所处的磁场方向相同，但cd边的电流方向与ab边相反，根据通电导体受力方向的规律，受力方向与ab边的F相反，故选项B错误。
3. 分析图乙中ab边的受力方向：图乙中ab边与图甲中ab边所处的磁场方向相同，且电流方向相同，因此ab边受到的磁场作用力方向与F相同，故选项C错误。
4. 分析图乙中cd边的受力方向：图乙中cd边与图甲中ab边所处的磁场方向相同，但电流方向与ab边相反，因此cd边受到的磁场作用力方向与F相反，故选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
通电导体在磁场中受力、电流方向与受力的关系、磁场对电流的作用
【点评】
本题考查通电导体在磁场中受力方向的影响因素，需准确分析各导体的电流方向和磁场方向，结合受力规律判断，易错点在于线圈转动后各边的对应关系及电流方向的变化。
【难度系数】
0.5
1.电动机早已广泛应用到现代生产生活中，如电动汽车、电动摩托车、电风扇、电动耕田机等都离不开电动机。下面对其工作过程中能量转换的表述正确的是(
A.电能转化成机械能
B.机械能转化成电能
C.太阳能转换成机械能
D.内能转化成机械能
A
)A.电能转化成机械能
B.机械能转化成电能
C.太阳能转换成机械能
D.内能转化成机械能
答案
1. A
解析
【分析】
要解决这道题，首先需明确电动机的工作本质：电动机是消耗电能来获得机械能的装置，其核心能量转换是电能转化为机械能。接下来逐一分析选项，判断各选项描述的能量转换是否符合电动机的工作特点。
【解析】
电动机工作时，消耗电能，输出机械能，因此能量转换为电能转化成机械能。
选项A：描述为电能转化成机械能，符合电动机的能量转换，正确；
选项B：机械能转化成电能是发电机的能量转换，不符合电动机，错误；
选项C：题目未涉及太阳能，且电动机与太阳能转换无关，错误；
选项D：内能转化成机械能是热机的能量转换，不符合电动机，错误。
【答案】
A
【知识点】
能量的转化、电动机的能量转换
【点评】
本题考查电动机的能量转化，属于物理基础知识点，需区分电动机与发电机、热机等装置的能量转换差异，难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，首先需明确电动机的工作本质：电动机是消耗电能来获得机械能的装置，其核心能量转换是电能转化为机械能。接下来逐一分析选项，判断各选项描述的能量转换是否符合电动机的工作特点。
【解析】
电动机工作时，消耗电能，输出机械能，因此能量转换为电能转化成机械能。
选项A：描述为电能转化成机械能，符合电动机的能量转换，正确；
选项B：机械能转化成电能是发电机的能量转换，不符合电动机，错误；
选项C：题目未涉及太阳能，且电动机与太阳能转换无关，错误；
选项D：内能转化成机械能是热机的能量转换，不符合电动机，错误。
【答案】
A
【知识点】
能量的转化、电动机的能量转换
【点评】
本题考查电动机的能量转化，属于物理基础知识点，需区分电动机与发电机、热机等装置的能量转换差异，难度较低。
【难度系数】
0.7
2. 如图所示，闭合开关的瞬间，导体棒AB水平向右运动；若同时对调电源与磁体的两极，则再次闭合开关时，导体棒AB的运动方向是(
A.水平向右
B.水平向左
C.竖直向上
D.竖直向下
A
)A.水平向右
B.水平向左
C.竖直向上
D.竖直向下
答案
2. A
解析
【分析】
要判断导体棒AB的运动方向，需明确通电导体在磁场中受力方向的决定因素：受力方向由电流方向和磁场方向共同决定，若两个因素同时反向，受力方向不变。本题中初始时AB向右运动，现在同时对调电源两极（改变电流方向）和磁体两极（改变磁场方向），两个影响受力方向的因素均反向，因此受力方向不变。
【解析】
通电导体在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向有关：仅改变电流方向或仅改变磁场方向时，受力方向会发生改变；若同时改变电流方向和磁场方向，受力方向保持不变。本题中，初始闭合开关时导体棒AB水平向右运动，现在同时对调电源两极（改变电流方向）和磁体两极（改变磁场方向），两个影响受力方向的因素同时反向，因此导体棒AB的受力方向不变，再次闭合开关时仍水平向右。
【答案】
A
【知识点】
通电导体在磁场中的受力方向
【点评】
本题考查通电导体在磁场中受力方向的影响规律，核心是掌握“电流和磁场方向同时改变时，受力方向不变”的结论，属于基础知识点的应用。
【难度系数】
0.5
要判断导体棒AB的运动方向，需明确通电导体在磁场中受力方向的决定因素：受力方向由电流方向和磁场方向共同决定，若两个因素同时反向，受力方向不变。本题中初始时AB向右运动，现在同时对调电源两极（改变电流方向）和磁体两极（改变磁场方向），两个影响受力方向的因素均反向，因此受力方向不变。
【解析】
通电导体在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向有关：仅改变电流方向或仅改变磁场方向时，受力方向会发生改变；若同时改变电流方向和磁场方向，受力方向保持不变。本题中，初始闭合开关时导体棒AB水平向右运动，现在同时对调电源两极（改变电流方向）和磁体两极（改变磁场方向），两个影响受力方向的因素同时反向，因此导体棒AB的受力方向不变，再次闭合开关时仍水平向右。
【答案】
A
【知识点】
通电导体在磁场中的受力方向
【点评】
本题考查通电导体在磁场中受力方向的影响规律，核心是掌握“电流和磁场方向同时改变时，受力方向不变”的结论，属于基础知识点的应用。
【难度系数】
0.5
3. 下图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。在图示位置，电流沿$dcba$流过线圈，$dc$边受到磁场的作用力向下，则（
A.线圈在图示位置时，$ab$边受到磁场的作用力向下
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，$dc$边受到磁场的作用力向下
D.线圈由图示位置转过$180°$时，$ab$边受到磁场的作用力向下
D
）A.线圈在图示位置时，$ab$边受到磁场的作用力向下
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，$dc$边受到磁场的作用力向下
D.线圈由图示位置转过$180°$时，$ab$边受到磁场的作用力向下
答案
3. D
解析
【分析】
要解决这道题，需掌握直流电动机的工作原理：通电线圈在磁场中受力转动，受力方向与电流方向、磁场方向有关；换向器（本题中为半环E、F）的作用是当线圈转过180°时，自动改变线圈中的电流方向，从而改变受力方向，使线圈持续转动。先分析图示位置的受力情况，再分析线圈转过180°后的电流和受力变化，逐一判断选项。
【解析】
1. 受力方向的规律：通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关，磁场方向不变时，电流方向改变则受力方向改变，电流方向不变则受力方向不变。
2. 图示位置：磁场方向从N到S（向右），电流沿dcba流过线圈，dc边受力向下。ab边的电流方向与dc边相反，磁场方向相同，因此ab边受力方向向上，故A选项错误。
3. 线圈转过180°时：换向器E、F会自动改变线圈中的电流方向，此时线圈中电流方向与图示位置相反。dc边的电流方向变为与图示位置相反，受力方向变为向上；ab边的电流方向变为与图示位置dc边的电流方向相同，磁场方向不变，所以ab边受力方向向下，故D选项正确；B选项中“电流沿dcba流过线圈”错误，转过180°后电流方向已改变；C选项中“dc边受力向下”错误，应为向上。
【答案】
D
【知识点】
直流电动机原理；通电导体在磁场中受力；换向器的作用
【点评】
本题考查直流电动机的核心工作原理，重点在于理解换向器改变电流方向以维持线圈持续转动的作用，需结合受力方向的影响因素分析选项，是对电动机原理的基础应用考查。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需掌握直流电动机的工作原理：通电线圈在磁场中受力转动，受力方向与电流方向、磁场方向有关；换向器（本题中为半环E、F）的作用是当线圈转过180°时，自动改变线圈中的电流方向，从而改变受力方向，使线圈持续转动。先分析图示位置的受力情况，再分析线圈转过180°后的电流和受力变化，逐一判断选项。
【解析】
1. 受力方向的规律：通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关，磁场方向不变时，电流方向改变则受力方向改变，电流方向不变则受力方向不变。
2. 图示位置：磁场方向从N到S（向右），电流沿dcba流过线圈，dc边受力向下。ab边的电流方向与dc边相反，磁场方向相同，因此ab边受力方向向上，故A选项错误。
3. 线圈转过180°时：换向器E、F会自动改变线圈中的电流方向，此时线圈中电流方向与图示位置相反。dc边的电流方向变为与图示位置相反，受力方向变为向上；ab边的电流方向变为与图示位置dc边的电流方向相同，磁场方向不变，所以ab边受力方向向下，故D选项正确；B选项中“电流沿dcba流过线圈”错误，转过180°后电流方向已改变；C选项中“dc边受力向下”错误，应为向上。
【答案】
D
【知识点】
直流电动机原理；通电导体在磁场中受力；换向器的作用
【点评】
本题考查直流电动机的核心工作原理，重点在于理解换向器改变电流方向以维持线圈持续转动的作用，需结合受力方向的影响因素分析选项，是对电动机原理的基础应用考查。
【难度系数】
0.5
