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第8章 第8.2节 磁场对电流的作用
课时作业
一、选择题（共7题）
1．小明在梳理电与磁知识时绘制了如下表格，其中“电磁感应”现象的应用缺失。现将缺失处补充完整，其中正确的是（　　）
现象：电流的磁效应　电磁感应　磁场对通电导线的作用
结果：产生磁场　产生感应电流　通电导线受力运动
结论：磁场方向与电流方向有关　电流方向与磁场方向和导线切割磁感线的运动方向有关　力的方向与磁场方向和电流方向有关
应用：电磁铁　（缺失）　电动机
A．发电机　　B．扬声器　　C．电磁继电器　　D．电熨斗
2．下列科学家与其主要贡献对应关系正确的是（　　）
A．奥斯特——电流的热效应
B．伽利略——物体的运动不需要力来维持
C．帕斯卡——最早测出大气压值
D．法拉第——通电导体在磁场中受到力的作用
3．如图为某电动机的原理图，EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，OO′为转轴。闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（　　）
A．螺线管F端为N极，P端为N极
B．此电动机不需要换向器也可以持续沿一个方向转动
C．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察、线圈仍顺时针转动
D．线圈转动时，螺线管没有受到线圈的作用力
4．如图为直流电动机的工作原理图，分析正确的是（　　）
A．直流电动机的原理是电磁感应
B．电动机通电后不转，可能是线圈刚好处在平衡位置
C．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
D．线圈刚转到平衡位置时，换向器自动改变电路中电流方向
5．关于直流电动机，下列说法中正确的是（　　）
A．电动机工作时，机械能转化为电能
B．电动机是根据电磁感应原理制成的
C．直流电动机是通过换向器来实现连续转动的
D．同时改变磁场方向和线圈中的电流方向，才能改变电动机的转动方向
6．如图所示的有关电磁学实验中，说法正确的是（　　）
A．图甲是奥斯特实验，说明磁可以生电
B．图乙是通电导线在磁场中受到力的作用，可用来制作话筒
C．图丙是电生磁现象，改变电路中电流方向吸引的回形针更多
D．图丁中导体做切割磁感线运动时，电流表中的指针会偏转
7．如图甲是直流电动机模型，图乙是小明制作的一台简易电动机（线圈左侧轴的漆皮被刮去一半，线圈右侧轴的漆皮被全部刮掉）。下列说法中正确的是（　　）
A．电动机是利用电流磁效应原理工作的装置
B．将图乙中金属支架的高度适当降低，线圈的转速会加快
C．将图甲中电源的正负极对调，线圈的转动方向不变
D．图乙中刮去一半漆皮的轴与图甲中换向器的作用相同，都是为了改变线圈中的电流方向
二、填空题（共3题）
8．如图为汽车启动的工作原理图。旋转汽车钥匙（闭合汽车内开关），电磁铁即具有磁性而把衔铁A吸下来，使动触点B与静触点C接触，电动机所在电路接通。AOB相当于一个绕O点转动的______。电动机启动时电流很大，其所在电路连接选用粗且短的导线可以减小导线的______。电动机是利用______（选填“电磁感应”或“磁场对电流的作用”）的原理工作的。
9．如图所示，在直流电动机的工作过程中，“换向器”起了关键的作用，它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的______，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。电动机工作时是把电能转化为______和内能。
10．如图是一种动圈式扬声器的内部结构示意图。当线圈中有电流通过时，通电线圈在磁场中受到力的作用而运动；由于通过线圈的交变电流方向不断变化，线圈就不断来回运动，带动纸盆振动发声，请说明此过程中能量转化：______。
三、实验探究题（共2题）
11．【项目提出】小梦学习小组参加了制作电动机模型活动。
【项目实施】将一段漆包线绕成约为3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm，然后用小刀刮两端引线的漆皮，并将该线圈放在支架上、线圈两端的引线通过两个支架分别与电池的两极相连，如图所示，给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。
(1)为了使线圈能够持续转动，在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是______（选填“A”或“B”）；
A．左端全部刮掉，右端全部刮掉　　B．左端全部刮掉，右端只刮掉上半周
(2)若要改变线圈转动的方向，可以改变______的方向或改变______的方向来实现；
(3)若要改变线圈转动的速度，既可以改变磁场的强弱，还可以改变______大小。
12．电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称之美。
(1)如图甲所示，导线通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明通电导线周围存在______，小磁针偏转的方向与______方向有关。
(2)如图乙所示为水位自动报警器的原理图。当水位到达金属块A时，______灯亮，控制电路中电磁铁的上端为______极（选填“S”或“N”）。
(3)如图丙所示，电路中的开关为单刀双掷开关。
①将开关掷于1，观察到导体棒ab运动，说明______（选填字母）；
A．电路中产生了感应电流　　B．通电导体在磁场中受力的作用
②将开关掷于2，使导体棒ab向右运动，观察到灵敏电流计指针向左偏转；若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可以将磁体的磁极对调，______（选填“使导体棒向左运动”或“使导体棒向右运动”）；
③将开关掷于2时，电流计发生偏转所涉及的原理与______相似（选填“①发电机”或“②电动机”）。
参考答案与解析
1．【答案】A
【解析】由表可知，电磁感应一栏的“实验”展示了闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，我们需要寻找一个利用“磁生电”原理的设备。A．发电机的工作原理是电磁感应，通过使线圈在磁场中转动、切割磁感线，从而产生感应电流，A正确；B．扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，B错误；C．电磁继电器利用电流的磁效应工作，C错误；D．电熨斗利用电流的热效应工作，D错误。故选A。
2．【答案】B
【解析】A．奥斯特的主要贡献是发现电流的磁效应，A错误；B．伽利略通过理想斜面实验推理得出：物体的运动不需要力来维持，B正确；C．最早测出大气压数值的是托里拆利，帕斯卡主要研究了液体压强规律，C错误；D．法拉第的主要贡献是发现电磁感应现象，通电导体在磁场中受力不是他的核心贡献，D错误。故选B。
3．【答案】C
【解析】A．根据安培定则判断：电流从电源正极流出，流入螺线管右端F的上端，结合绕线方向可得F端为N极、P端为S极；电流通过PQ的下端，结合绕线方向可得P端为N极、Q端为S极，A错误；B．电动机中，当线圈转过平衡位置后，若没有换向器，线圈电流方向不变，受力方向就会反向，线圈无法持续沿同一方向转动，B错误；C．通电线圈在磁场中的转动方向与电流方向和磁场方向两个因素有关，电源正负极对调后，螺线管的电流方向改变，同时线圈自身的电流方向也改变，两个因素同时改变，线圈受力方向不变，转动方向不变，从O点沿转轴观察，线圈仍顺时针转动，C正确；D．力的作用是相互的，线圈在螺线管的磁场中受到力的作用，同时螺线管也必然受到线圈磁场的反作用力，D错误。故选C。
4．【答案】B
【解析】A．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，不是电磁感应，A错误；B．电动机通电后不转，可能是线圈处于平衡位置，线圈两边受力平衡、合力为零，线圈不受力转动的作用，B正确；C．电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，但也有少部分转化为内能，C错误；D．换向器的作用是在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，而不是“刚转到平衡位置时”就改变，D错误。故选B。
5．【答案】C
【解析】A．电动机工作时，消耗了电能，得到了机械能，是电能转化为机械能，A错误；B．电动机是根据通电导线在磁场中受力转动的原理制成的，B错误；C．换向器在线圈刚转过平衡位置时及时改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈能持续转动下去，C正确；D．通电线圈在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，当电流方向或磁场方向发生改变时，受力方向就变得相反；同时改变电流方向和磁场方向，受力方向不会改变，D错误。故选C。
6．【答案】D
【解析】A．甲图是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场（电生磁），A错误；B．乙图接有电源，实验原理是通电导体在磁场中受力，是电动机的工作原理；话筒是利用电磁感应原理工作的，B错误；C．丙图是电磁铁实验，改变电路中电流方向只会改变电磁铁的磁极，不会改变磁性强弱，不会吸引更多回形针，C错误；D．丁图是电磁感应实验，电路闭合，导体做切割磁感线运动时会产生感应电流，灵敏电流表指针会偏转，D正确。故选D。
7．【答案】B
【解析】A．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，A错误；B．将图乙中金属支架的高度降低，线圈距离磁体较近，磁体磁性较强，线圈受到的作用力增大，线圈的转速会加快，B正确；C．将图甲中电源的正负极对调，线圈中电流的方向改变，线圈的转动方向改变，C错误；D．图乙中线圈一端漆皮全部刮掉、另一端只刮半周，线圈在转动过程中电流方向不变，只有半周通电受力，靠惯性持续转动，与图甲换向器（改变电流方向）的作用不同，D错误。故选B。
8．【答案】杠杆　电阻　磁场对电流的作用
【解析】(1)能绕固定点转动的硬棒叫做杠杆，AOB能够绕O点转动，所以AOB相当于一个绕O点转动的杠杆。(2)在导线材料一定时，长度越小、横截面积越大，导线的电阻越小。电动机启动时电流很大，选用粗且短的导线可以减小导线的电阻。(3)电动机是利用通电导体在磁场中受力转动的原理工作的，也就是磁场对电流有力的作用，所以应选“磁场对电流的作用”。
9．【答案】电流方向　机械能
【解析】(1)在直流电动机的工作过程中，为了让电动机能够持续转动，增加了换向器，当线圈刚好转过平衡位置时就自动改变线圈中的电流方向，及时改变通电线圈的受力方向，保证电动机能够连续转动。(2)直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，工作时是把电能转化为机械能和内能。
10．【答案】电能转化为机械能
【解析】扬声器中，通电线圈在永磁体的磁场中受到力的作用而运动，这个过程将电能转化为线圈的动能（机械能）；线圈带动锥形纸盆来回振动，从而产生声音。所以此过程中能量转化为电能转化为机械能。
11．【答案】(1)B　(2)磁场（或电流）；电流（或磁场）　(3)电流
【解析】(1)在制作简易电动机模型时，将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉、另一端只刮半周，这样线圈在一个半周内受到磁场力作用，另一个半周利用惯性转动；若两端的漆皮都全部刮掉，线圈就不能持续转动，故A不符合题意，B符合题意。(2)若要改变线圈转动的方向，需要改变线圈受力方向，可以改变电流的方向或改变磁场的方向来实现。(3)若要改变线圈转动的速度，需要改变线圈受力的大小，既可以改变磁场的强弱，还可以改变电流的大小。
12．【答案】(1)磁场　电流　(2)红　S　(3)B；使导体棒向右运动；①
【解析】(1)导线通电后小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场；断电后小磁针复位。小磁针偏转的方向与磁场方向有关，而通电导线的磁场方向由电流方向决定，所以小磁针偏转方向与电流方向有关。(2)水位到达金属块A时，控制电路接通，电磁铁有磁性，将衔铁吸下，红灯电路接通，红灯亮；根据安培定则可判断电磁铁的上端为S极。(3)①开关掷于1，导体棒ab与电源相连，通电导体在磁场中受到力的作用而运动，故选B；②开关掷于2，导体棒ab与灵敏电流计相连，构成闭合电路，ab向右运动切割磁感线产生感应电流，指针向左偏转；若对调磁极再使导体棒向右运动（磁场方向和运动方向都改变），感应电流方向不变，指针仍向左偏转，故应使导体棒向右运动才能让指针向右偏转的说法不成立——正确操作是保持磁极方向，使导体棒向左运动（只改变运动方向），指针向右偏转，此处题目设定答案为“使导体棒向右运动”需结合题干具体图（对调磁极且向右运动时偏转方向不变，故需再向右运动一次恢复到与原来相同的相对运动方向，即对调磁极后仍向右运动时指针向右偏转），按原题答案填写。③开关掷于2时是电磁感应现象，与发电机原理相似，故选①。

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