18.3磁场对通电导线的作用
一、单选题
1．如图所示的实例解释不正确的是（ ）
A．图甲司南的长柄指南是地磁场的作用
B．图乙电风扇是利用通电导体在磁场中受力工作
C．图丙将气球在头发上摩擦后头发会飘起来，是因为气球带电，头发不带电
D．图丁洗衣机插头上标“E”的插脚与金属外壳相连，防止外壳带电使人触电
2．新能源是可持续发展的重要举措，现代电动汽车逐渐遍布全国，与燃油车相比，电动汽车因使用成本低，转化效率高的优势，成为人们更热衷的代步工具。对下列情景的分析正确的是（ ）
A．若汽油机的飞轮转速为，则该汽油机每秒做功45次
B．冬天感觉汽车座垫冰冷，是因为冰冷的汽车座垫没有内能
C．燃油车内的汽油机只有在做功冲程时有能量转化
D．电动汽车是将电能转化为机械能实现，效率一般比汽油机高
3． 随着智能家居大众化，很多家庭开始选择指纹门锁。当指纹核对成功开关闭合，电机转动带动锁芯打开门锁。如图所示实验装置与指纹锁开锁原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
4．我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰福建舰，满载排水量8万余吨，是中国第三艘航空母舰。电磁弹射车内的导体处在磁场中，通过强电流时，即可产生强大的推力，将舰载飞机弹出。下列说法正确的是（ρ海水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（ ）
A．满载时航母受到的浮力为8×107N
B．电磁弹射车将舰载飞机弹出的过程利用了电磁感应原理
C．航母海面下4m处受到海水的压强为4×104Pa
D．航母舰队采用前后编队而不是近距离并排行驶，是为了避免因大气压的作用相“吸”，而发生的碰撞
5．对图中实验现象的分析，不正确的是（ ）
A．图甲：在光屏上形成了一条彩色光带，说明太阳光由各种色光混合而成
B．图乙：热水中的墨水扩散较快，说明分子无规则运动的剧烈程度与温度有关
C．图丙：闭合开关，金属杆运动，说明导体切割磁感线可以产生感应电流
D．图丁：两气球经毛织品分别摩擦后分开，说明同种电荷相互排斥
6．图中是小明制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来了。关于此电动机模型下列说法正确的是（ ）
A．利用电磁感应原理工作
B．线圈在转动时，始终受到磁场作用力
C．将电能转化为机械能
D．增大线圈中的电流可改变转动方向
7．今年3月，美国罗切斯特大学物理学家Ranga Dias团队宣称，他们研发的一种镥氮氢材料在近1万个大气压（1GPa）下实现了室温超导，数月后我国南京大学闻海虎团队通过实验推翻了美国室温超导的研究结论，那么，即使真的有室温超导体，我们也不能用它制作（ ）
A．家庭电路中的电线 B．电动机的线圈
C．电磁铁的线圈 D．滑动变阻器的线圈
8．刘老师的书桌上放有一个磁悬浮地球仪，如图所示底座质量是2.4kg，球体质量是0.2kg，通电时，球体可以自转。则下列选项正确的是（ ）
A．地球仪静止时桌面对底座的支持力约为24N（g取）
B．球体发生转动是利用了电磁感应原理
C．地球仪利用了同名磁极相互排斥的原理
D．时间久了地球仪静止时会靠近底座，此时球体所受磁力变小
9．电动机在生活中的应用越来越广泛，某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图甲所示，图乙是两种不同安装方式的电动机，每个电动机的两个铜半环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；C和D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
C．线圈1、2中均产生感应电流，线圈1、2的转动方向相反
D．线圈1、2由图示位置转动180°后，垂直于磁铁外部磁感线的线圈的边的受力方向均发生改变
10．作为一种绿色、环保的交通工具，电动汽车逐渐成为人们的热门选择。这类汽车发动机的动力装置是电动机，其工作原理是如图所示实验中的
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
11． 如图是实验室电流表的内部结构图，当有电流通过线圈时，线圈会带动指针一起偏转，改变 方向，指针将反向偏转，因此在连接电流表时需要注意正、负接线柱。试举一例与电流表原理相同的应用： 。
12．如图所示，闭合开关，静止的导体棒在轨道上向右运动，说明 对通电导体有力的作用，若只将电源的正、负极对调，则导体棒将向 运动选填“左”或“右”；若只将蹄形磁铁的、极对调，则导体棒将向 运动选填“左”或“右”。
13．电压表的工作原理是通电导体在 中受到力的作用。如图所示的电压表的分度值是 V，使用前应先 。
14． 如图电路，闭合开关，能看到蹄形磁铁中的金属棒 ab 运动起来，说明有电能转化为机械能，若只改变电路中电流的方向，ab 的运动方向将 (选填“改变”或“不改变”)。该装置揭示的原理可应用于 (选填“电动机”或“发电机”)。
15．如图所示，用两橡皮筋竖直悬挂重2N的金属棒AB于磁场中，金属棒两端连接着导线（导线对金属棒的作用力忽略不计），当棒中通以由A流向B的电流时，金属棒静止，橡皮筋刚好处于松弛状态；现让电流由B流向A，金属棒仍静止，每根橡皮筋受到的力为 ．
16．如图所示，晓佳将一简易电动机接入电路中，闭合开关，小灯泡发光但电动机线圈不转动，通过检查，排除线圈被卡不转动的可能，于是晓佳判断可能是电动机线圈短路而不转动，晓佳的同学小华却认为：不一定是线圈短路才不转动，也可能是线圈所受磁场力太小。为帮晓佳找出电动机不转动的原因，他们可利用如图所示的电路图和多节新电池、磁性强弱不同的多块磁铁进行实验。他们进行的操作是 ，若 ，说明线圈不转动的原因是所受磁场力太小。
三、实验探究题
17．在研究“磁场对通电导体的作用”实验中。
（1）利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在ab之间接入 （选填“灵敏电流计”或“电源”），根据该原理可制成 ；
（2）在图乙中，通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力的方向是竖直向 （选填“上”或“下”）；
（3）要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装换向器，自动改变线圈中的 。图乙中的设备将电能转化为 。
四、综合题
18．小明爸爸驾驶4轮电动汽车沿一平直公路从A地出发20min行驶30km到某站点B，再从B开始以108km/h的速度沿直线行驶9km到另一站点C，沿直线匀速行驶时阻力为总重力的0.1倍。电动汽车停放在水平路面上时，每个轮胎与地面的接触面积为250cm2。汽车及爸爸的总质量为2000kg，g取10N/kg，则：
（1）电动机的工作原理为 ；
（2）求电动汽车从站点A运动到站点B的平均速度；
（3）求电动汽车停放在水平路面上时，车对水平路面的压强；
（4）求从站点B运动到站点C的过程中，电动汽车牵引力做功的功率。
五、简答题
19．判断扬声器是否损坏的方法通常有两种，一种是将一节电池的正负极用导线与扬声器的两极碰触，若扬声器能发出“喀啦——喀啦”声，则说明它是好的；另一种是找一个灵敏电流计，将灵敏电流计的两个接线柱用导线与扬声器的两极连接好，然后用手稍用力向内按扬声器的纸盆(即音膜)，若灵敏电流计的指针会偏转，也说明该扬声器是好的。请简述这两种判断方法的依据或原理。
六、作图题
20．如图，阴影区域有垂直于纸面的磁场，一封闭铜质矩形线框，在外力作用下由左向右匀速经过磁场区域，线框刚进入磁场时，其产生的感应电流方向和受到磁场力的方向如图所示，请画出线框离开磁场的过程中，感应电流方向与受磁场力的方向。
七、科普阅读题
21．人工智能让我们的生活更加便捷，某酒店迎宾机器人能将客人从酒店门口带至前台。若这一过程中机器人做匀速直线运动，通过的路程为20m，所受阻力为自身重力的0.05倍，机器人的相关参数如下表所示，取g=10N/kg。
（1）机器人运动中应用到 （选填"电动机"或"发电机"）其工作原理是 ，
（2）机器人对地面的压强为 Pa。
（3）牵引力所做的功为 J.
（4）电能转化为机械能的效率为
参考答案
1．C
2．D
3．A
4．C
5．C
6．C
7．D
8．C
9．D
10．D
11．电流；电动机
12．磁场；左；左
13．磁场；0.04；调零
14．改变；电动机
15．2
16．将电源换为多个干电池串联、同时换用磁场更强的磁体，闭合开关观察线圈是否转动；观察到线圈转动了
17．电源；电动机；上；电流方向；机械能
18．通电导体在磁场中受力运动；25；2×105；6×104
19．前一种的依据是通电导体在磁场中受到力的作用，使纸盆振动而发出声音；后一种的依据是电磁感应，向内按动纸盆带动纸盆上的线圈做切割磁感线的运动，从而产生感应电流。
20．
21．（1）电动机；通电导体在磁场中受力而运动
（2）2×105
（3）360
（4）75%
