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1.4 电动机
一、单选题
1. 下列由学校生活联想到的物理知识中，错误的是（ ）
A. 做操时排直队伍，利用了光沿直线传播原理
B. 电风扇转动，利用了电磁感应原理
C. 用力踢球，脚感到痛，是因为物体间力的作用是相互的
D. 湿衣服放在通风处干得快，是通过加快表面上的空气流速来加快蒸发的
2.（2017八下·萧山月考）直流电动机中，当线圈转到什么位置时，换向器能自动改变线圈中的电流方向( )
A. 线圈转到任意位置 B. 线圈平面与磁感线平行
C. 线圈平面与磁感线垂直 D. 线圈平面与磁感线成45 角
3.（2019八下·滨江期中）如图所示,在蹄形磁体的磁场中放置一根与螺线管连接的导体棒ab,当ab棒水平向右运动时,小磁针N极转至右边。可使如图所示位置的小磁针N极转至左边的操作是图中的( )
A. ab水平向左运动 B. ab竖直向下运动
C. ab竖直向上运动 D. ab水平向左运动
4.（2019八下·天台月考）物理知识广泛应用于生产和生活实际，如图所示各器具中，与电流表工作原理相同的是（ ）
A. 动圈式话筒 B. 电磁起重机
C. 扬声器 D. 在POS机上刷卡
5.POS机的刷卡位置由一个绕有线圈的小铁环制成的检测头如图所示），在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息．如图中实验现象与POS机读出信息原理相同的是（ ）
A. 甲图中导线接触电源时，小磁针偏转 B. 乙图中闭合开关，铁钉吸引大头针
C. 丙图中闭合开关，导体ab水平运动 D. 丁图中导体ab向右运动，电流表指针偏转
6.（2021八下·秀洲月考）在如图所示装置中，导线ab在水平的支架上。闭合开关，有电流通过时，导线ab会运动起来，那么（ ）
A. 此装置是用来探究磁生电的 B. 导线ab运动方向与电流方向和磁场方向有关
C. 发电机是利用这一现象来工作的 D. 通电过程中导线ab机械能转化为电能
7.（2021八下·萧山月考）如图所示是电机示意图，对于图示的说法，正确的是( )
A.图中绘出的是直流电动机的示意图，线圈正好转到平衡位置
B.图中绘出的是直流电动机示意图，线圈受到磁场的作用力而转动
C.图中绘出的是交流发电机的示意图，此时导线切割磁感线，线圈中产生电流
D.图中绘出的是交流发电机的示意图，此时导线不切割磁感线，线圈中没有电流
8.（2020八下·乐清期末）如图所示，在“研究影响通电导体在磁场中受力因素”的实验中，要使导体运动方向改变，以下操作中可行的是（ ）
A. 减少磁铁的数量 B. 增大导体的直径 C. 增大导体中的电流 D. 改变导体中的电流方向
9.如图为实验室常用电流表的内部结构图．多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈与一根指针相连．当线圈中有电流通过时，它受力转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小．下列与此工作原理相同的电器设备是（ ）
A. 电烙铁 B. 电铃 C. 发电机 D. 电动机
10. 如图所示的四个装置可以用来研究有关物理现象或说明有关原理，下列表述正确的是（ ）
A. 可用来研究电磁感应现象
B. 可用来说明电动机原理
C. 可用来说明发电机原理
D. 可用来研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
11.如题图所示，通电导线放置在磁场中，不能受到磁场作用力的是（ ）
A. B. C. D.
二、填空题
12.（2020九上·余杭开学考）如图所示，磁悬浮列车利用“ ”的原理使车体完全脱离轨道，悬浮在距离轨道约1 cm处腾空行驶。当列车运行在曲线或坡道上时，控制系统通过改变导向电磁铁中的电流达到控制运行的目的。“常导型”磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同，只是把电动机的“转子”安装在列车上，将电动机的“定子”安装在轨道上。当向轨道这个“定子”输电时，通过 作用使列车就像电动机的“转子”一样被推动着向前运动。
13.（2020八下·温州期中）如图所示为“装配直流电动机模型”实验的电路图。实验时，闭合开关S线圈转动，再将滑动变阻器滑片P向右移动，电动机转速将变________；若开关S闭合后线圈不转，则他应该检查：
①________；
② ________ 。
14.由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做 现象；用图中的 （选填“甲”或“乙”）实验可说明电动机的工作原理．
15.（2018八下·杭州月考）冬冬学习了磁的相关知识，回到家里，他取下台灯灯罩，把一个 U 形磁铁放到正在发光的白炽灯泡外面（如右上图所示），他惊讶地发现了灯丝在晃动；移去磁铁后，灯丝不再晃动，由此冬冬猜想到：灯丝的晃动可能是因为灯丝是铁磁性物质，所以被磁铁吸引所致。你认为冬冬的观点是否正确 ？请说明理由 。
三、解答题
16.（2019·浙江模拟）如图所示，倾斜固定在水平面上的MN、PQ，是两根足够长的光滑平行金属导轨（不计电阻），M、P端接有一个电阻R，均匀磁场B垂直于导轨所在平面。将金属棒ab垂直于导轨放置后，由静止释放。
（1）.在下滑过程中金属棒会受到磁场对它的作用力，请分析此力产生的原因。
（2）.已知金属棒速度越大，磁场对它的力就越大，且该力方向与它的运动方向相反，请说明释放后金属棒速度大小的变化情况及其原因。
17.演示用的电流表的构造如图所示。在很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯,铁芯外面套一个可以绕轴转动的铝框,铝框上绕有线圈,铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针。线圈的两端分别接在这两个螺旋弹簧上,被测电流就是经过这两个弹簧通入线圈的。请你说出它的工作原理。
四、实验探究题
18.（2021八下·下城期末）小金用如图甲所示的装置，探究“磁场对通电导体的作用力”。小金将滑动变阻器的滑片移到合适位置,闭合开关，发现金属导体ab向左运动。
（1）为验证导体受力方向与磁场方向是否有关，小金将导体ab放回图甲所示位置，断开开关后，小金应进行的操作是________，再闭合开关观察现象。预期应该观察到的现象是________。
（2）上述现象都说明磁场对通电导体有力的作用，________(选填“发电机“电动机”或“电磁铁”)就是根据该原理制成的。
（3）微型电扇通电工作时，它是电动机。如图乙所示，小金在微型电扇的插头处连接小灯泡，用手快速拨动风扇叶片时，小灯泡发光。微型电扇能产生电流是利用了________的原理。
19.（2021八下·诸暨期中）网络上有一个国外“牛人”制作的“电池磁力小火车”的视频。视频中，“牛人”把由铁铷合金制作的超强磁铁分别吸附在电池的正负极两端制成“小火车”，并将其整个放入自制的铜质螺线管中，发现电池与磁铁竟然沿着螺线管向右运动起来，直到从螺线管的另一端穿出（如图1）。小明对“小火车”为什么会运动非常感兴趣，便动手进行了实验。
（1）图1中，两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过，他由此推测：只有当线圈中有电流通过时，火车才会受力运动。为验证这一假设，他需要进一步的操作是________；
（2）预测图2中的小火车将向________运动（选填“左”或“右”）；
（3）要让小火车更快地过螺线管，可以采取的措施是________（写出一种方法）；
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1.4 电动机
一、单选题
1. 下列由学校生活联想到的物理知识中，错误的是（ ）
A. 做操时排直队伍，利用了光沿直线传播原理
B. 电风扇转动，利用了电磁感应原理
C. 用力踢球，脚感到痛，是因为物体间力的作用是相互的
D. 湿衣服放在通风处干得快，是通过加快表面上的空气流速来加快蒸发的
【答案】 B
【解析】解：A、做操时排直队伍，利用了光沿直线传播原理，故A正确，不合题意；
B、电风扇转动，利用了通电导线在磁场中受力转动的原理，故B错误，符合题意；
C、用力踢球，脚感到痛，是因为物体间力的作用是相互的，故C正确，不合题意；
D、湿衣服放在通风处干得快，是通过加快液面上的空气流速来加快蒸发的，故D正确，不合题意．
故选B．
（1）光在均匀介质中直线传播；
（2）电动机是利用了通电导线在磁场中受力转动的原理；
（3）物体间力的作用是相互的；
（4）影响蒸发的因素有温度、液体表面积、液体表面上方的空气流动．
2.直流电动机中，当线圈转到什么位置时，换向器能自动改变线圈中的电流方向( )
A. 线圈转到任意位置 B. 线圈平面与磁感线平行
C. 线圈平面与磁感线垂直 D. 线圈平面与磁感线成45 角
【答案】 C
【解析】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，它的转动方向跟电流方向和磁场方向有关．当线圈转动线圈平面与磁感应线垂直的位置时，线圈的两个边受到两个大小相等、方向相反且作用在同一条直线上的力，线圈在平衡力的作用下在平衡位置附近左右摆动，为了让电动机能够持续转动，在制作电动机时增加了换向器，线圈在平衡位置依靠惯性自动转动，当线圈刚好转过平衡位置时换向器就自动改变线圈中的电流的方向，及时改变通电线圈的受力方向，保证电动机能够连续转动。
据上面的分析可知，当线圈转动线圈平面与磁感应线垂直的位置时，线圈的两个边受到两个大小相等、方向相反且作用在同一条直线上的力，线圈在平衡力的作用下在平衡位置附近左右摆动，即该位置就是平衡位置，即为了让电动机能够持续转动，在制作电动机时增加了换向器，线圈在平衡位置依靠惯性自动转动，当线圈刚好转过平衡位置时换向器就自动改变线圈中的电流的方向，及时改变通电线圈的受力方向，保证电动机能够连续转动。
故选C
3.如图所示,在蹄形磁体的磁场中放置一根与螺线管连接的导体棒ab,当ab棒水平向右运动时,小磁针N极转至右边。可使如图所示位置的小磁针N极转至左边的操作是图中的( )
A. ab水平向左运动 B. ab竖直向下运动
C. ab竖直向上运动 D. ab水平向左运动
【答案】 A
【解析】（1）电磁感应现象中，产生的电流方向与磁场方向和导体的运动方向有关；
（2）通电螺线管的极性与电流方向有关。
如果小磁针转向左边，那么它的转动方向与原来相反，即通电螺线管的极性发生改变，也就是通过线圈的电流方向发生改变。
要改变金属棒ab中的电流方向，可以改变磁场方向而保持运动方向相同，即ab水平向右运动而磁铁的上端为S极；也可以改变运动方向保持磁场方向相同，即ab水平向左运动，而磁铁的上端还是N极，故A正确，D错误；
当ab沿竖直方向上下运动时，它不能切割磁感线，因此不会产生反应电流，螺线管就不会产生磁场，小磁针的指向就不会改变，故B、C错误。
故选A。
4.物理知识广泛应用于生产和生活实际，如图所示各器具中，与电流表工作原理相同的是（ ）
A. 动圈式话筒 B. 电磁起重机
C. 扬声器 D. 在POS机上刷卡
【答案】 C
【解析】电流表的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，据此选择。
电流表的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。
A.当我们靠近话筒说话时，声带振动引起话筒内线圈的振动，而线圈在磁场中做切割磁感线运动，将振动转化为强弱不同的电流，利用的电磁感应原理，故A不合题意；
B.电磁起重机的主要工作部分是电磁铁，利用的电流的磁效应，故B不合题意；
C.从话筒传输过来的强弱不同的电流，经过扬声器的线圈时，线圈在磁场中受力运动，将电流转化为振动，从而发出声音，故C符合题意；
D.当磁卡从线圈附近经过时，线圈切割磁感线产生感应电流，从而读出磁卡上的信息，故D不合题意。
故选C。
5.POS机的刷卡位置由一个绕有线圈的小铁环制成的检测头如图所示），在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息．如图中实验现象与POS机读出信息原理相同的是（ ）
A. 甲图中导线接触电源时，小磁针偏转 B. 乙图中闭合开关，铁钉吸引大头针
C. 丙图中闭合开关，导体ab水平运动 D. 丁图中导体ab向右运动，电流表指针偏转
【答案】 D
【解析】按题意所说，刷卡机检测头利用的是电磁感应现象原理，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象，在选项中找出探究电磁感应的对应图即可．
解：刷卡机检测头利用的是电磁感应现象原理，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象．
A、甲图中导线接触电源时，小磁针偏转，说明电流周围存在着磁场，故A不符合题意；
B、乙图中闭合开关，铁钉吸引大头针，说明通电螺线管的周围存在着磁场，故B不符合题意；
C、丙图中闭合开关，导体ab水平运动，是通电导体在磁场中受力运动，故C不符合题意；
D、丁图中导体ab向右运动，电流表指针偏转，说明闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象，故D符合题意．
故选D．
6.在如图所示装置中，导线ab在水平的支架上。闭合开关，有电流通过时，导线ab会运动起来，那么（ ）
A. 此装置是用来探究磁生电的 B. 导线ab运动方向与电流方向和磁场方向有关
C. 发电机是利用这一现象来工作的 D. 通电过程中导线ab机械能转化为电能
【答案】 B
【解析】根据发电机的工作原理和能量转化的知识分析判断。
A.闭合开关后，导体ab中通过电流，它在磁场中受力而运动起来，这是电动机的工作原理，探究电生磁的，故A错误；
B.导体ab在磁场中的运动方向与电流方向和磁场方向有关，故B正确；
C.发电机的工作原理是电磁感应，与这个实验不同，故C错误；
D.通电过程中，导线ab将电能转化为机械能，故D错误。
故选B。
7.如图所示是电机示意图，对于图示的说法，正确的是( )
A.图中绘出的是直流电动机的示意图，线圈正好转到平衡位置
B.图中绘出的是直流电动机示意图，线圈受到磁场的作用力而转动
C.图中绘出的是交流发电机的示意图，此时导线切割磁感线，线圈中产生电流
D.图中绘出的是交流发电机的示意图，此时导线不切割磁感线，线圈中没有电流
【答案】 B
【解析】根据直流电动机的工作过程分析判断。
A.图中绘出的是直流电动机的示意图，此时左边线圈受力向上，右边线圈受力向下，则线圈顺时针转动，不处于平衡状态，故A错误；
B.图中绘出的是直流电动机示意图，线圈受到磁场的作用力而转动，故B正确；
CD.图中电动机的电源为直流电源，因此为直流电动机，故C、D错误。
故选B。
8.如图所示，在“研究影响通电导体在磁场中受力因素”的实验中，要使导体运动方向改变，以下操作中可行的是（ ）
A. 减少磁铁的数量 B. 增大导体的直径 C. 增大导体中的电流 D. 改变导体中的电流方向
【答案】 D
【解析】通电导体在磁场中的受力方向与两个因素有关：①磁场方向；②电流方向，据此分析判断。
A.减少磁铁的数量，会减小磁场的强度，进而影响导体受力的大小，但不能改变受力的方向，故A错误；
B.增大导体的直径，会增大受力的范围，进而增大导体受力的大小，但不能改变受力的方向，故B错误；
C.增大导体中的电流，会增大导体受力的大小，但不能改变受力的方向，故C错误；
D.改变导体中的电流方向，可以改变导体的受力方向，故D正确。
故选D。
9.如图为实验室常用电流表的内部结构图．多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈与一根指针相连．当线圈中有电流通过时，它受力转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小．下列与此工作原理相同的电器设备是（ ）
A. 电烙铁 B. 电铃 C. 发电机 D. 电动机
【答案】 D
【解析】解：通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大．因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小．
A、电烙铁是利用电流的热效应制成的，与电流表的工作原理无关．故A错误．
B、电铃是利用电流的磁效应制成的，与电流表的制成原理无关．故B错误．
C、发电机是利用电磁感应现象制成的，与电流表的制成原理无关．故C错误．
D、电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的理论制成的．故D正确．
故选D
首先利用图示的装置分析出其制成原理，然后再逐个分析选择项中的各电学元件的制成原理，分别与前面分析的结论对应即可得到答案．
10. 如图所示的四个装置可以用来研究有关物理现象或说明有关原理，下列表述正确的是（ ）
A. 可用来研究电磁感应现象
B. 可用来说明电动机原理
C. 可用来说明发电机原理
D. 可用来研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
【答案】 D
【解析】解：A、是演示电流的磁效应的实验装置，故A错误；
B、是研究电磁感应现象的实验装置，故B错误；
C、是演示磁场对电流作用的实验装置，故C错误；
D、是演示电磁铁中线圈匝数的多少与磁性强弱的关系的实验装置，故D正确．
故选：D．
（1）电流磁效应是指电流能产生磁场；
（2）电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，电路中会产生感应电流；
（3）研究磁场对电流的作用要先给导体通电，再将其放入磁场中．根据不同实验的特点，对照各图进行判断即可；
（4）比较电磁铁磁性强弱一般用不同的电磁铁来吸引大头针．
11.如题图所示，通电导线放置在磁场中，不能受到磁场作用力的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】 B
【解析】根据左手定则的内容，知道与磁场方向垂直的通电直导线，它受到的磁场作用力与电流方向垂直，与磁场方向垂直。若磁感线平行于通电导线，则在磁场中不受力的作用；故选B
左手定则的内容：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是安培力的方向。
二、填空题
12.如图所示，磁悬浮列车利用“ ”的原理使车体完全脱离轨道，悬浮在距离轨道约1 cm处腾空行驶。当列车运行在曲线或坡道上时，控制系统通过改变导向电磁铁中的电流达到控制运行的目的。“常导型”磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同，只是把电动机的“转子”安装在列车上，将电动机的“定子”安装在轨道上。当向轨道这个“定子”输电时，通过 作用使列车就像电动机的“转子”一样被推动着向前运动。
【答案】 磁极间的相互作用(或“同名磁极互相排斥”)；磁场对通电导体有力的(或通电线圈受到磁场力)
【解析】（1）根据磁极之间的相互作用规律解答；
（2）根据电动机的工作原理解答。
（1）如图所示，磁悬浮列车利用“磁极间的相互作用(或“同名磁极互相排斥”)”的原理使车体完全脱离轨道，悬浮在距离轨道约1 cm处腾空行驶。
（2）当向轨道这个“定子”输电时，通过磁场对通电导体有力的(或通电线圈受到磁场力)作用使列车就像电动机的“转子”一样被推动着向前运动。
13.如图所示为“装配直流电动机模型”实验的电路图。实验时，闭合开关S线圈转动，再将滑动变阻器滑片P向右移动，电动机转速将变________；若开关S闭合后线圈不转，则他应该检查：
①________；
② ________ 。
【答案】 慢；线圈中是否有断路；电刷与换向器的摩擦是否太大及轴与轴架的摩擦是否太大等
【解析】（1）通电导体在磁场中受力的大小与两个因素有关，分别是电流和磁场的强弱；
（2）线圈不转的原因，可能是没有电流，也可能是摩擦力太大，使线圈不能启动。
（1） 闭合开关S线圈转动，再将滑动变阻器滑片P向右移动， 变阻器的阻值变大，电流变小，线圈受到的磁力变弱，那么电动机转速变慢；
（2） 若开关S闭合后线圈不转，则他应该检查：
① 线圈中是否有断路 ；
② 电刷与换向器的摩擦是否太大及轴与轴架的摩擦是否太大等 。
14.由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做 现象；用图中的 （选填“甲”或“乙”）实验可说明电动机的工作原理．
【答案】 电磁感应 ；甲
【解析】解：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动会产生感应电流，这叫电磁感应现象；
甲图有电池，是研究通电导体在磁场中受力的装置；乙图没有电池，是研究电磁感应现象的装置．
故答案为：电磁感应；甲．
电动机的原理是通电导体在磁场中受力，通电是原因，受力运动是结果；发电机的原理是电磁感应现象，运动是原因，产生电流是结果．
15.冬冬学习了磁的相关知识，回到家里，他取下台灯灯罩，把一个 U 形磁铁放到正在发光的白炽灯泡外面（如图所示），他惊讶地发现了灯丝在晃动；移去磁铁后，灯丝不再晃动，由此冬冬猜想到：灯丝的晃动可能是因为灯丝是铁磁性物质，所以被磁铁吸引所致。你认为冬冬的观点是否正确 ？请说明理由 。
【答案】 不正确；发光的灯泡中有电流通过，电流处于磁场中，要受到力的作用，会引起灯丝的运动；家庭中用电器通过的是交流电，也就是电流的方向发生周期性的改变，所以灯丝受到的力的方向再改变，于是会引起灯丝在晃动．
【解析】（1）通电导体在磁场中会受到力的作用；
（2）磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
灯丝是用钨丝做的，不具有磁性，所以灯丝的晃动不可能是因为灯丝被磁铁吸引所致。冬冬的观点是错误的。理由是：发光的灯泡中有电流通过，电流处于磁场中，要受到力的作用，会引起灯丝的运动；家庭中用电器通过的是交流电，也就是电流的方向发生周期性的改变，所以灯丝受到的力的方向再改变，于是会引起灯丝在晃动．
故答案为：不正确；发光的灯泡中有电流通过，电流处于磁场中，要受到力的作用，会引起灯丝的运动；家庭中用电器通过的是交流电，也就是电流的方向发生周期性的改变，所以灯丝受到的力的方向再改变，于是会引起灯丝在晃动．
三、解答题
16.如图所示，倾斜固定在水平面上的MN、PQ，是两根足够长的光滑平行金属导轨（不计电阻），M、P端接有一个电阻R，均匀磁场B垂直于导轨所在平面。将金属棒ab垂直于导轨放置后，由静止释放。
（1）.在下滑过程中金属棒会受到磁场对它的作用力，请分析此力产生的原因。
（2）.已知金属棒速度越大，磁场对它的力就越大，且该力方向与它的运动方向相反，请说明释放后金属棒速度大小的变化情况及其原因。
【答案】 （1）金属棒与导轨构成闭合回路，棒在下滑的过程中由于切割磁感线产生感应电流，磁场对有感应电流通过的金属棒产生力的作用
（2）金属棒先加速运动，后保持匀速直线运动。释放后，金属棒由于重力的作用而加速下滑；随着金属棒的速度逐渐增大，金属棒受到沿导轨平面向上的磁场力增大，直至金属棒受力平衡，最终将做匀速直线运动。
【解析】电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象。这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。
（1）由图可知，MN、PQ与电阻和ab导体构成了闭合回路，当导体下滑的过程中，导体会切割磁场，在闭合回路中，导体切割磁感线会产生电流，构成发电机，整个回路中有电流通过，这时构成了电动机的原理，磁场对通电导体有力的作用；故答案为： 金属棒与导轨构成闭合回路，棒在下滑的过程中由于切割磁感线产生感应电流，磁场对有感应电流通过的金属棒产生力的作用 ；
（2）当导体刚开始释放时，导体由于重力的作用而加速下滑，这时开始受到磁场对导体的作用力，随着速度的增大，磁场的作用力逐渐增大，最终会与重力的作用力相等从而平衡，这时导体作匀速运动；故答案为： 金属棒先加速运动，后保持匀速直线运动。释放后，金属棒由于重力的作用而加速下滑；随着金属棒的速度逐渐增大，金属棒受到沿导轨平面向上的磁场力增大，直至金属棒受力平衡，最终将做匀速直线运动；
故答案为：（1） 金属棒与导轨构成闭合回路，棒在下滑的过程中由于切割磁感线产生感应电流，磁场对有感应电流通过的金属棒产生力的作用；（2） 金属棒先加速运动，后保持匀速直线运动。释放后，金属棒由于重力的作用而加速下滑；随着金属棒的速度逐渐增大，金属棒受到沿导轨平面向上的磁场力增大，直至金属棒受力平衡，最终将做匀速直线运动。
17.演示用的电流表的构造如图所示。在很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯,铁芯外面套一个可以绕轴转动的铝框,铝框上绕有线圈,铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针。线圈的两端分别接在这两个螺旋弹簧上,被测电流就是经过这两个弹簧通入线圈的。请你说出它的工作原理。
【答案】 利用通电导体在磁场中受到力的作用工作,电流越大,在磁场中受力也越大,指针偏转的角度越大,显示的示数越大。
【解析】（1）通电线圈在磁场中会受到力的作用而旋转起来；
（2）通过线圈的电流越大，它受到的磁力越大，那么指针转动的角度越大。
据此分析即可。
利用通电导体在磁场中受到力的作用工作，电流越大,在磁场中受力也越大，指针偏转的角度越大，显示的示数越大。
四、实验探究题
18.小金用如图甲所示的装置，探究“磁场对通电导体的作用力”。小金将滑动变阻器的滑片移到合适位置,闭合开关，发现金属导体ab向左运动。
（1）为验证导体受力方向与磁场方向是否有关，小金将导体ab放回图甲所示位置，断开开关后，小金应进行的操作是________，再闭合开关观察现象。预期应该观察到的现象是________。
（2）上述现象都说明磁场对通电导体有力的作用，________(选填“发电机“电动机”或“电磁铁”)就是根据该原理制成的。
（3）微型电扇通电工作时，它是电动机。如图乙所示，小金在微型电扇的插头处连接小灯泡，用手快速拨动风扇叶片时，小灯泡发光。微型电扇能产生电流是利用了________的原理。
【答案】 （1）将磁铁N、S极互换；导体ab向左运动（2）电动机（3）电磁感应
【解析】（1）当磁体的N、S极互换后，磁场方向与原来相反。如果导体的受力方向与磁场方向有关，那么磁场方向改变后，导体受力的方向也会改变，即与原来相反，据此分析解答。
（2）根据电动机的工作原理判断；
（3）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，为发电机的工作原理。
（1）为验证导体受力方向与磁场方向是否有关，小金将导体ab放回图甲所示位置，断开开关后，小金应进行的操作是：将磁铁N、S极互换，再闭合开关，导体ab的受力方向与原来相反，则预期应该观察到的现象是导体ab向右运动。
（2）上述现象都说明磁场对通电导体有力的作用，电动机就是根据该原理制成的。
答案
（3）微型电扇能产生电流是利用了电磁感应的原理。
19.网络上有一个国外“牛人”制作的“电池磁力小火车”的视频。视频中，“牛人”把由铁铷合金制作的超强磁铁分别吸附在电池的正负极两端制成“小火车”，并将其整个放入自制的铜质螺线管中，发现电池与磁铁竟然沿着螺线管向右运动起来，直到从螺线管的另一端穿出（如图1）。小明对“小火车”为什么会运动非常感兴趣，便动手进行了实验。
（1）图1中，两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过，他由此推测：只有当线圈中有电流通过时，火车才会受力运动。为验证这一假设，他需要进一步的操作是________；
（2）预测图2中的小火车将向________运动（选填“左”或“右”）；
（3）要让小火车更快地过螺线管，可以采取的措施是________（写出一种方法）；
【答案】 （1）将电池的一端与磁铁断开（2）左
（3）增强磁铁的磁性（或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数、或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场）
【解析】（1）根据他的推测可知，如果线圈中没有电流经过时，火车不会受力而运动，则接下来只需断开电池与线圈的连接即可。
（3）通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关；
（3）根据影响电磁体磁场强弱的因素分析解答。
（1）为验证这一假设，他需要进一步的操作是：将电池的一端与磁铁断开；
（2）将图1和图2比较可知，其它条件相同，只是电池的正负极方向相反，那么通过线圈的电流方向也相反，则火车受到磁力的方向也相反，即小火车将向左运动。
（3）要让小火车更快地过螺线管，就要增大磁铁的磁性（或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数、或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场）。
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