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12.5 磁场对通电导体的作用
知识梳理
磁场对通电直导线的作用
早在19世纪初，法国物理学家安培在大量实验中发现：
现象：按图组装实验器材，给直导线通电，观察到通电直导线发生偏转；改变直导线中的电流方向，偏转方向和原来相反；将磁极对调，改变磁场的方向，通电直导线偏转方向也相反。
当电流方向或磁场方向与原来相反时，力的方向也与原来的相反；当电流方向和磁场方向同时改变时，力的方向不变。
总结：磁场对通电导体有力的作用，力的方向与电流方向和磁场方向有关。
磁场对通电线圈的作用
现象：用漆包线绕成线圈，将线圈两端的漆包线刮去放入磁场，闭合开关，线圈转动。
平衡位置：通电线圈的平面与磁感线垂直时，线圈受到的磁场的作用力相互平衡，我们把这个位置称为平衡位置。因此，当线圈刚转过平衡位置时，如果立即改变其中的电流方向，那么通电线圈就能在磁场力的作用下继续转动。
应用：直流电动机 及原理
原理：通电线圈在磁场中受力转动；
能量转化：电动机工作时，将电能转化为机械能。
电动机不转的原因：线圈处于平衡位置、磁铁无磁性、电路断路等几种情况；
改变线圈转动方向：可以改变电流方向或改变磁场方向；（实验过程常采用控制变量法；另外，当电流方向和磁场方向同时改变时力的方向不变）
换向器：(1)构造：由两个铜半环构成；(2)作用：能自动地改变线圈中的电流方向，使线圈能连续转动。
基础训练
一、单选题
1．在研究通电导线在磁场中受到力的作用时，用U形电磁铁替代磁体完成实验，如图所示，闭合开关导线受到水平向右的力。下列说法正确的是（　　）
A．若只对调电磁铁的电两极，导线在磁场中受力方向不变
B．若只对调铅蓄电池的电两极，导线在磁场中受力方向不变
C．电磁铁外部磁感线的方向是从B端出发回到A端
D．将一枚小磁针放在电磁铁B端旁，静止时它的N极指向电磁铁B端
2．图示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180o时，电流沿dcda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
3．如图甲，磁场对导体的力F竖直向下，用Fab、Fcd、Fa′b′和Fc′d′分别表示乙、丙中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a′b′、c′d′的力，则（　　）
A．Fab竖直向下，Fcd竖直向下 B．Fab竖直向上，Fcd竖直向下
C．Fa′b′竖直向上，Fc′d′竖直向下 D．Fa′b′竖直向下，Fc′d′竖直向上
4．某同学研究磁场对通电导体的作用时，实验情景如图所示。由电、开关、导体ab、磁铁、滑轨、滑动变阻器、导线组成闭合电路，导体ab置于蹄形磁体磁场中的滑轨上（导体ab的运动方向用箭头表示），观察导体ab的运动情况。下列说法中正确的（　　）
A．由甲、乙两图可得通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关
B．由甲、乙两图可得通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关
C．由甲、丙两图可得通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关
D．由乙、丙两图可得通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关
5．下列图示所涉及的物理知识正确的是（　　）
A．甲图说明同名磁极相互排斥
B．乙图闭合开关，小磁针静止时左端为N极
C．丙图是发电机的工作原理示意图
D．按丁图的方法使用测电笔可以辨别火线与零线
6．矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示，ab、bc、ed和fe段都受到该磁场的作用力，下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同（　　）
A．ab段与bc段 B．ab段与ed段
C．ab段与fe段 D．fe段与ed段
7．大英县世纪华联超市的服装上都贴有磁性标签，未消磁的标签通过超市安检门时，
安检门上的线圈会产生电流，触发报警器以达到防盗目的。则安检门的工作原理与下列设备相同的是（　　）
A．电铃 B．动圈式话筒
C．动圈式扬声器 D．电磁起重机
8．商场和超市出口处的报警器由检测天线、检测门、检测器构成。营业员在结账后，会将贴在商标上具有磁性的软标签消磁。若商品的软标签未经消磁而经过检测通道，检测天线便检测到商品上标签的磁性，从而将机械运动转化为电流，显示在仪表上。由此可见，报警器的原理与下列图中原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
9．探究“通电导体在磁场中受力情况”的实验装置如图所示，闭合开关后铜棒向右摆动，下列操作可使铜棒向左摆动的是（　　）
A．换用更粗的等长铜棒 B．将电正、负极对调
C．向右移动滑动变阻器的滑片 D．将电正、负极和磁体N、S极同时对调
10．旱冰鞋的四个轮子会发光，原理是滑动的时候正在做切割磁感线运动。下列选项中
和轮子发光的原理相同的是（　　）
A．①通电导线在磁场受到了力的作用 B．②动圈式话筒
C．③电磁继电器 D．④奥斯特实验
二、填空题
11．如图所示，把一根直导体ab放在蹄形磁体的磁场里，接通电，让电流通过原来静止的导体ab，观察到导体ab______，说明通电导体在磁场里受到______的作用。
12．如图所示实验表明，通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟______的方向和 _____的方向都有关系。利用这个原理可以制成______（选填“扬声器”或“动圈式话筒”）。
13．如图所示，AB和CD是两根固定且平行的光滑金属轨道，符号“×”代表垂直金属导轨向下的磁场，现将铜棒EF和GH垂直静止放在导轨上，当拉动铜棒EF向左运动时，铜棒GH会跟着向左运动。若将磁场方向改为与原来相反，仍然向左拉动铜棒EF，则GH的运动方向_______（选填“向左”或“向右”），理由是___________。
14．如图所示是探究“通电导体在磁场中受力”的实验装置。接通电路的瞬间，原来静止的导体ab向右运动。现将磁体对调放置，接通电路的瞬间，原来静止的导体ab会向_______（选填“左”或“右”）运动，理由是_______。
15．如图所示，闭合开关，静止的导体棒ab在轨道上向右运动，说明了通电导体在 _____中受到力的作用，若只将电的正、负极对调，则导体棒ab将向 _____运动（选填“左”或“右”）。
三、计算题
16．如图所示，使线圈位于两磁极间，线圈通电后：
（1）图甲中电流方向是a→b→c→d，已知cd段导线受到的磁场力方向竖直向下，①请在图丙中用箭头标出ab段导线受到的磁场力方向；②ab、cd段导线受到的磁场力将使线圈绕虚线所示的轴沿______（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动．
（2）当线圈转到乙图的位置时，线圈平面与磁感线方向垂直，电流方向不变，此时ab、cd段导线分别受到的磁场力______（选填“促进线圈沿原方向转动”、“阻碍线圈转动”、“大小相等方向相同”或“大小相等方向相反”）．
（3）线圈从甲图转到乙图时，由于惯性，会继续转动到如图丙，此刻ab、cd段导线受到的磁场力______（选填“使线圈原方向转动，实现持续转动”、“使线圈反方向转动，最后静止在乙图位置”、“使线圈反方向转动，最后静止在甲图位置”）．12.5 磁场对通电导体的作用
知识梳理
磁场对通电直导线的作用
早在19世纪初，法国物理学家安培在大量实验中发现：
现象：按图组装实验器材，给直导线通电，观察到通电直导线发生偏转；改变直导线中的电流方向，偏转方向和原来相反；将磁极对调，改变磁场的方向，通电直导线偏转方向也相反。
当电流方向或磁场方向与原来相反时，力的方向也与原来的相反；当电流方向和磁场方向同时改变时，力的方向不变。
总结：磁场对通电导体有力的作用，力的方向与电流方向和磁场方向有关。
磁场对通电线圈的作用
现象：用漆包线绕成线圈，将线圈两端的漆包线刮去放入磁场，闭合开关，线圈转动。
平衡位置：通电线圈的平面与磁感线垂直时，线圈受到的磁场的作用力相互平衡，我们把这个位置称为平衡位置。因此，当线圈刚转过平衡位置时，如果立即改变其中的电流方向，那么通电线圈就能在磁场力的作用下继续转动。
应用：直流电动机 及原理
原理：通电线圈在磁场中受力转动；
能量转化：电动机工作时，将电能转化为机械能。
电动机不转的原因：线圈处于平衡位置、磁铁无磁性、电路断路等几种情况；
改变线圈转动方向：可以改变电流方向或改变磁场方向；（实验过程常采用控制变量法；另外，当电流方向和磁场方向同时改变时力的方向不变）
换向器：(1)构造：由两个铜半环构成；(2)作用：能自动地改变线圈中的电流方向，使线圈能连续转动。
基础训练
一、单选题
1．在研究通电导线在磁场中受到力的作用时，用U形电磁铁替代磁体完成实验，如图所示，闭合开关导线受到水平向右的力。下列说法正确的是（　　）
A．若只对调电磁铁的电两极，导线在磁场中受力方向不变
B．若只对调铅蓄电池的电两极，导线在磁场中受力方向不变
C．电磁铁外部磁感线的方向是从B端出发回到A端
D．将一枚小磁针放在电磁铁B端旁，静止时它的N极指向电磁铁B端
【答案】C
【详解】AB．导线在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关，只对调电磁铁的电两极或只对调铅蓄电池的电两极，分别改变了磁场方向和电流方向，所以导线在磁场中受力方向改变，故AB错误；
C．根据安培定则可知，电磁铁B端为N极，A端为S极，所以电磁铁外部磁感线的方向是从B端出发回到A端，故C正确；
D．将一枚小磁针放在电磁铁B端旁，静止时它的N极指向电磁铁A端，故D错误。
故选C。
2．图示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180o时，电流沿dcda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】D
【详解】通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关，其中之一发生改变，则受力方向发生改变。
A．根据题意知道，此时dc边受到磁场的作用力向下，由于ab边中电流方向与dc中电流方向相反，而磁场方向相同，所以ab边受到磁场的作用力与dc边受到磁场的作用力相反，即ab边受到磁场的作用力向上，故A错误；
B．由图知道，线圈由图示位置转过180o时，电流沿abcd流过线圈，故B错误；
C．线圈由图示位置转过180°时，dc边中电流的方向反向，则受力方向改变，即dc边受到磁场的作用力向上，故C错误；
D．线圈由图示位置转过180°时，ab边中电流的方向反向，则受力方向改变，即ab边受到磁场的作用力向下，故D正确。
故选D。
3．如图甲，磁场对导体的力F竖直向下，用Fab、Fcd、Fa′b′和Fc′d′分别表示乙、丙中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a′b′、c′d′的力，则（　　）
A．Fab竖直向下，Fcd竖直向下 B．Fab竖直向上，Fcd竖直向下
C．Fa′b′竖直向上，Fc′d′竖直向下 D．Fa′b′竖直向下，Fc′d′竖直向上
【答案】C
【详解】AB．导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向均有关，图乙中导体ab中的电流方向与图甲中导体中电流方向相反，且图乙中磁场方向与图甲中磁场方向相反，故可知图乙中导体ab在磁场中的受力方向与图甲中导体的受力方向相同，即Fab竖直向下，图乙中导体cd中的电流方向与图甲中导体中电流方向相同，而图乙中磁场方向与图甲中磁场方向相反，故可知图乙中导体cd在磁场中的受力方向与图甲中导体的受力方向相反，即Fcd竖直向上，故AB不符合题意；
CD．图丙中导体a′b′中的电流方向与图甲中导体中电流方向相反，而图丙中磁场方向与图甲中磁场方向相同，故可知图丙中导体a′b′在磁场中的受力方向与图甲中导体的受力方向相反，即Fa′b′竖直向上，图丙中导体c′d′中的电流方向与图甲中导体中电流方向相同，且图丙中磁场方向与图甲中磁场方向相同，故可知图丙中导体c′d′在磁场中的受力
方向与图甲中导体的受力方向相同，即Fc′d′竖直向下，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
4．某同学研究磁场对通电导体的作用时，实验情景如图所示。由电、开关、导体ab、磁铁、滑轨、滑动变阻器、导线组成闭合电路，导体ab置于蹄形磁体磁场中的滑轨上（导体ab的运动方向用箭头表示），观察导体ab的运动情况。下列说法中正确的（　　）
A．由甲、乙两图可得通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关
B．由甲、乙两图可得通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关
C．由甲、丙两图可得通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关
D．由乙、丙两图可得通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关
【答案】A
【详解】AB．甲、乙两图，磁场方向相同，电流的方向相反，导体运动的方向相反，由甲、乙两图可得通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关，故A正确，B错误；
C．甲、丙两图，电流方向相同，磁场的方向相反，导体运动的方向相反，由甲、丙两图可得通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关，故C错误；
D．乙、丙两图，磁场的方向相反，电流的方向相反，导体运动的方向相同，由乙、丙两图可得通电导体在磁场中受力方向与电流方向，磁场方向都有关，故D错误；
故选A。
5．下列图示所涉及的物理知识正确的是（　　）
A．甲图说明同名磁极相互排斥
B．乙图闭合开关，小磁针静止时左端为N极
C．丙图是发电机的工作原理示意图
D．按丁图的方法使用测电笔可以辨别火线与零线
【答案】B
【详解】A．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，玻璃棒和玻璃棒相互排斥，说明同种电荷相
互排斥，故A错误；
B．电的右端为正极，电流从螺线管的右端流入，由安培定则可知，螺线管的右端为S极，左端为N极，由异名磁极相互吸引可知小磁针的右端为S极，左端为N极，故B正确；
C．电动机是根据通电导体在磁场中受到磁力作用而转动，图丙中有电、磁体和线圈，是电动机的工作原理示意图，故C错误；
D．使用试电笔时，手应接触笔尾的金属体，这样才能正确辨别火线和零线，丁图中手没有接触笔尾金属体，不能辨别火线和零线，故D错误。
故选B。
6．矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示，ab、bc、ed和fe段都受到该磁场的作用力，下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同（　　）
A．ab段与bc段 B．ab段与ed段
C．ab段与fe段 D．fe段与ed段
【答案】B
【详解】A．磁场的作用力方向与磁场方向和电流方向有关，由图可知磁场方向不变，由电路分析可知，ab段与bc段的电流方向相反，所以ab段与bc段受到该磁场的作用力方向相反，故A不符合题意；
B．由电路分析可知，ab段与ed段的电流方向相同，所以ab段与ed段段受到该磁场的作用力方向相同，故B符合题意；
C．由电路分析可知，ab段与fe段的电流方向相反，所以ab段与fe段受到该磁场的作用力方向相反，故C不符合题意；
D．由电路分析可知，fe段与ed段的电流方向相反，所以fe段与ed段段受到该磁场的作用力方向相反，故D不符合题意。
故选B。
7．大英县世纪华联超市的服装上都贴有磁性标签，未消磁的标签通过超市安检门时，安检门上的线圈会产生电流，触发报警器以达到防盗目的。则安检门的工作原理与下列设备相同的是（　　）
A．电铃 B．动圈式话筒
C．动圈式扬声器 D．电磁起重机
【答案】B
【详解】未消磁的标签通过超市安检门时，安检门上的线圈会产生电流，相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流，所以安检门的工作原理是电磁感应现象。
A．电铃的主要部分是电磁铁，利用电流的磁效应工作的，故A不符合题意；
B．动圈式话筒将声信号转化为电信号，是利用闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流，是电磁感应现象，故B符合题意；
C．扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故C不符合题意；
D．电磁起重机的主要部分是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故D不符合题意。
故选B。
8．商场和超市出口处的报警器由检测天线、检测门、检测器构成。营业员在结账后，会将贴在商标上具有磁性的软标签消磁。若商品的软标签未经消磁而经过检测通道，检测天线便检测到商品上标签的磁性，从而将机械运动转化为电流，显示在仪表上。由此可见，报警器的原理与下列图中原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【详解】根据原题中“从而将机械运动转化为电流，显示在仪表上。”可知，该过程是将机械能转化为电能的过程，利用的是电磁感应现象。
A．该图是奥斯特实验，说明的是通电导体周围存在磁场，故A不符合题意；
B．该图是验证通电导体在磁场中受力运动情况，该过程是将电能转化为机械能，故B不符合题意；
C．该图验证的是同名磁极相互排斥的规律，故C不符合题意；
D．动圈式话筒是当人对着话筒讲话时，膜片就随着声音颤动，从而带动连在一起的音圈在磁场中作垂直切割磁感线的运动，线圈两端就会产生感应电动势，从而完成声电转换。利用的是电磁感应，故D符合题意。
故选D。
9．探究“通电导体在磁场中受力情况”的实验装置如图所示，闭合开关后铜棒向右摆动，下列操作可使铜棒向左摆动的是（　　）
A．换用更粗的等长铜棒 B．将电正、负极对调
C．向右移动滑动变阻器的滑片 D．将电正、负极和磁体N、S极同时对调
【答案】B
【详解】通电导体在磁场中受力方向与与磁场方向和电流方向有关，当改变其中的任意一个方向时，受力方向发生变化，当两个方向都发生变化时，受力方向不变；
A．换用更粗的等长铜棒，没有改变磁场方向和铜棒中电流方向，铜棒受力方向不变，运动方向不变，故A不符合题意；
B．将电正、负极对调，铜棒中电流方向改变，磁场方向不变，所以铜棒运动方向改变，将向左摆动，故B符合题意；
C．向右移动滑动变阻器的滑片，电路中总电阻变大，铜棒中电流变小，铜棒受到的力大小变小。磁场方向和电流方向没有改变，铜棒受到的力方向不变，运动方向不变，故C不符合题意；
D．将电正、负极和磁体N、S极同时对调，铜棒受到的力方向不变，运动方向不变，故D不符合题意。
故选B。
10．旱冰鞋的四个轮子会发光，原理是滑动的时候正在做切割磁感线运动。下列选项中和轮子发光的原理相同的是（　　）
A．①通电导线在磁场受到了力的作用 B．②动圈式话筒
C．③电磁继电器 D．④奥斯特实验
【答案】B
【详解】旱冰鞋的四个轮子会发光，原理是滑动的时候正在做切割磁感线运动，产生感应电流，属于电磁感应现象。
A．①中线圈在磁场中转动，应用通电导线在磁场受到了力的作用，故A不符合题意；
B．②中动圈式话筒的工作原理是电磁感应原理，故B符合题意；
C．③中电磁继电器利用电流的磁效应工作的，故C不符合题意；
D．④中奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，故D不符合题意。
故选B。
二、填空题
11．如图所示，把一根直导体ab放在蹄形磁体的磁场里，接通电，让电流通过原来静止的导体ab，观察到导体ab______，说明通电导体在磁场里受到______的作用。
【答案】 运动 力
【详解】[1][2]接通电，当闭合开关，导体ab中会有电流通过，此时发现导体ab由静止变运动，故说明通电导体在磁场中受力的作用。
12．如图所示实验表明，通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟______的方向和 _____的方向都有关系。利用这个原理可以制成______（选填“扬声器”或“动圈式话筒”）。
【答案】 磁场 电流 扬声器
【详解】[1][2]根据磁场对电流的作用规律可知，通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系，当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反，如果电流的方向和磁感线的方向同时改变，通电导线受力的方向不变。
[3]利用这个原理可以制成扬声器，动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象。
13．如图所示，AB和CD是两根固定且平行的光滑金属轨道，符号“×”代表垂直金属导轨向下的磁场，现将铜棒EF和GH垂直静止放在导轨上，当拉动铜棒EF向左运动时，铜棒GH会跟着向左运动。若将磁场方向改为与原来相反，仍然向左拉动铜棒EF，则GH的运动方向_______（选填“向左”或“向右”），理由是___________。
【答案】 向左 同时改变电流方向和磁场方向，导体受力方向不变
【详解】当只改变磁场方向或电流方向时，导体受力方向改变；当同时改变磁场方向和电流方向时，导体受力方向不变。
[1][2]若将磁场方向改为与原来相反，仍然向左拉动铜棒EF，则产生的感应电流方向和原来相反。铜棒GH所处的磁场方向改变，GH内的电流方向也改变，则GH的受力方向不变，运动方向还是向左。
14．如图所示是探究“通电导体在磁场中受力”的实验装置。接通电路的瞬间，原来静止的导体ab向右运动。现将磁体对调放置，接通电路的瞬间，原来静止的导体ab会向_______（选填“左”或“右”）运动，理由是_______。
【答案】 左 通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向有关
【详解】[1][2]通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。将磁体对调放置，改变了磁体的磁场方向，所以，接通电路的瞬间，原来静止的导体ab会向左运动。
15．如图所示，闭合开关，静止的导体棒ab在轨道上向右运动，说明了通电导体在 _____中受到力的作用，若只将电的正、负极对调，则导体棒ab将向 _____运动（选填“左”或“右”）。
【答案】 磁场 左
【详解】[1]闭合开关，静止的导体棒ab在轨道上向右运动，即受到了力的作用，所以说明通电导体在磁场中受到力的作用。
[2]通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向和磁场方向有关。若只将电的正、负极对调，即只改变电流方向，则导体棒ab的运动方向也改变，所以导体棒ab将向左运动。
三、计算题
16．如图所示，使线圈位于两磁极间，线圈通电后：
（1）图甲中电流方向是a→b→c→d，已知cd段导线受到的磁场力方向竖直向下，①请在图丙中用箭头标出ab段导线受到的磁场力方向；②ab、cd段导线受到的磁场力将
使线圈绕虚线所示的轴沿______（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动．
（2）当线圈转到乙图的位置时，线圈平面与磁感线方向垂直，电流方向不变，此时ab、cd段导线分别受到的磁场力______（选填“促进线圈沿原方向转动”、“阻碍线圈转动”、“大小相等方向相同”或“大小相等方向相反”）．
（3）线圈从甲图转到乙图时，由于惯性，会继续转动到如图丙，此刻ab、cd段导线受到的磁场力______（选填“使线圈原方向转动，实现持续转动”、“使线圈反方向转动，最后静止在乙图位置”、“使线圈反方向转动，最后静止在甲图位置”）．
【答案】 顺时针、大小相等方向相反 使线圈反方向转动，最后静止在乙图位置
【详解】（1）①根据题图中的电流方向，图丙中ab段导线中的电流方向依然是由a到b，磁场方向也没有变化，故所受磁场力的方向和图甲中相同，方向向上，如下图：
②由图知道，ab、cd段导线受到的磁场力方向相反，故使线圈沿虚线轴做顺时针的转动；
（2）通电线圈在磁场中受力而转动，当线圈转到平面与磁感线方向垂直时，线圈受到大小相等、方向相反、作用在同一个线圈上，作用在同一条直线的两个平衡力；
（3）线圈从甲图转到乙图时，由于惯性，会继续转动到如图丙，此刻ab、cd段导线受到的磁场力使线圈反方向转动，最后静止在乙图位置．

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