【决胜期末】浙教版2022-2023学年第二学期八年级科学期末好题汇编（十九）：磁场对电流作用的实验探究【word，含解析】

1.在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小明按照如图组装实验器材。
（1）小明先探究磁场对通电导线作用力的方向与什么因素有关。小明接通电源，看到直导线向左运动，若改变电源正负极并将磁体的两极对调，接通电源后，将观察到直导线向　 　（选填“左”或“右”）运动。
（2）观察“磁场对通电直导线的作用”活动后，小明又接着探究磁场对通电导线作用力的大小与什么因素有关。他的猜想如下：
猜想1：磁场对电流作用力的大小与直导线的长度有关；
猜想2：磁场对电流作用力的大小与磁场的强弱有关；
猜想3：磁场对电流作用力的大小与导线中的电流大小有关。
小明决定对猜想3进行探究。他在图中器材的基础上，可以添加一个　 　。
（3）本实验运用的研究方法主要是　 　。
2.如下图所示，图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图，小科同学实际探究时，在电路上连接了一个滑动变阻器，如图乙所示，实验记录如下表：
（1）乙图中小科在电路中接入滑动变阻器的作用是　 　。
（2）比较2和3两组实验，说明通电导线在磁场中受力方向与　 　有关，比较　 　两组实验说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
（3）小科想在甲图的基础上对实验进行改造，来探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，他要把图甲中的电源换成图丙中的　 　。
3.如图甲是小明同学安装好的直流电动机模型：
（1）在安装该模型时要按照 　 　(选填“由外向内”或“由内向外”)的顺序安装。
（2）为了使组装的电动机模型能够正常运转，小明在安装时还应注意以下几点，其中正确的是 (选填符号)。
A．要尽量减小轴与轴架之间的摩擦
B．电刷与换向器的接触松紧要适当
C．不要使各元件因安装不当而产生形变
D．每一只固定螺钉均不能拧紧
（3）小明把安装好的电动机、变阻器、电源和开关串联起来进行实验，如图乙所示。
①用笔画线代替导线完成图乙中实验器材的连接　 　。(要求滑片向左移，电动机转速变慢)
②若开关闭合，线圈不转，用手轻轻一拔，线圈就转动起来，则原来线圈不转的原因可能是　 　。
（4）图甲中换向器A的作用是　 　。
4.学习了电磁知识后，小朱了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力的大小和方向与哪些因素有关呢？他将两根导线（可伸长）平行放置后固定（如图1甲所示），然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流，通过反复实验证实了他的猜想。请你根据图中的实验现象回答问题。
（1）分析图1　 　（选填序号），可知通电导线之间作用力方向与电流方向有关。
（2）得到通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小有关的结论，你的依据是　 　 。
（3）如图2 所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关S闭合，则该星形回路将 。
A．不会变形 B．会变形，所围面积增大
C．会变形，所围面积减小 D．会变形，所围总面积不变
5.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）要让小火车快地过螺线管，可以采取的措施是　 （写出一种方法）；（4）欲使小火车由静止开始顺利通过螺线管，下列摆放方式可行的是　 　。
6.图甲是直流电动机模型，图乙是自制简易电动机模型。下面是图乙中简易电动机的制作与操作问题：
（1）绕制线圈的铜丝外表有漆皮，必须对线圈引出线的两端（搁置于铜质弯钩的部位）进行刮漆处理，刮漆方法见放大图（一端全部刮去，一端刮去半周）。按这种方法刮漆，目的是使线圈能够　 　。
（2）如图，当S1接a，S2接c时，电动机顺时针方向转动
①当S1接b，S2接c时，电动机　 　。
②当S1接b，S2接d时，电动机　 　。
（以上两空均选填“不会转动”“顺时针方向转动”“逆时针方向转动”）
7．我们中考复习备考时，天气闷热，小明同学购买了一台可调速手持式电风扇，他在使用时发现有三个调速挡位，激发了他对直流电动机的转动快慢进行探究的欲望。
提出问题：电动机转动的快慢跟哪些因素有关呢？
实验前，小明提出了以下猜想：
猜想一：与电动机两端的电压高低有关；
猜想二：与通过电动机的电流大小有关；
为了验证自己的猜想，小明从学校实验室借来如下仪器进行实验：直流电动机、学生电源(电压可调)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线等，并设计了图甲所示的电路图；
(1)根据甲图，在乙图中用笔画线代替导线把实物图连接完整__________；
(2)为了验证猜想一，他调节电源电压和改变滑动变阻器滑片P的位置进行实验，记录了电压表的示数、电动机转动的快慢如下表：
电压表示数/V 1.0 2.0 3.0 4.0
电动机转动快慢 非常缓慢 慢 快 很快
根据数据得出的结论是：在一定电压范围内电动机两端的电压越高，转动越________；
(3)为了验证猜想二，他保持电源电压不变，仅改变滑动变阻器滑片P的位置，记录了电流表的示数、电动机转动的快慢如下表：
电流表示数/A 0.10 0.20 0.30 0.40
电动机转动快慢 非常缓慢 慢 快 很快
根据数据得出的结论是：在一定电流范围内通过电动机的电流越大，转动越________；
(4)电动机在转动时，主要把电能转化为______能；
(5)为了改变电动机的转动方向，小明采取了如下措施，你认为可行的有________。
A．换用磁性强弱不同的磁铁B．只改变电流的方向
C．只改变磁场的方向 D．同时改变电流的方向和磁场的方向
8．如图所示，进行通电导线在磁场中受力运动实验，回答下列问题：
（1）把导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，会发现导线ab　 　(填“运动”或“静止”)。（2）把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线的电流方向与原来相反，这时导线ab　 　。
（3）保持电源的正负极不变，对调磁体的磁极，使磁场的方向与原来相反，这时导线ab将反向运动。由此可以得出通电导线在磁场中要受到力的作用，而且受力的方向跟　 　方向和　 　方向都有关系。（4）若增大电源电压或增强磁体的磁性，导体的运动速度会　 　(填“加快”或“减慢”)，这说明导体在磁场中受到力的作用，力的大小跟　 　和　 　有关。
9．如图所示为小科和小江制作的一种直流电动机模型，他们用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，将线圈放在支架上，蹄形磁体放在线圈周围。
（1）根据所学知识，分析按他们这种刮漆的方法使线圈在______位置会切断线圈中的电流，目的是使线圈能够________。
（2）可以通过改变_______方向来改变线圈的转动方向。（填一种方法）
（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下， 并不转动，原因可能是__________，这时可进行的有效尝试是___________。
10．某科学兴趣小组制作直流电动机模型，如图所示。回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；漆包线绕制成线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮半周漆皮。
(1)作为一个完整的电路，该电路缺少了______；
(2)将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端刮去半周，其作用相当于直流电动机中的______；
(3)某同学组装了如图电动机模型，装好后发现电动机不转，可能的原因是______（填序号）。
①接线柱接触不良
②电池没电
③磁体磁极互换
④线圈刚好在平衡位置
⑤转子和定子间摩擦力太大
11．为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机(如图)，他用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮。将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。
（1）要想改变线圈的转动方向，小明可采用的两项措施是　 　。
（2）开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是　 　(填两点)。（3）小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是　 　，并在虚线框内画出实验电路图(电动机符号用M表示)。
12.学习小组想探究“通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中长度的关系”。
【实验目的】探究通电导体在磁场中受力大小与导体在磁场中长度的关系
【实验器材】边长不同的矩形线圈2个、足够宽的U形磁铁、弹簧测力计、电源、导线、开关。
【实验步骤】
（1）如上图，用弹簧测力计测量矩形线圈a的重力G1，再将a放入磁场中。通电后，弹簧测力计示数变为F1，发现F1小于G1，则磁场对线圈a作用力的方向是　 　。
（2）换用矩形线圈b，重复步骤（1）中的实验，每次实验时AB边在磁场中的　 　相同，记录线圈b受到的重力G2和拉力值F2。应比较G2-F2与　 　的关系，从而得出结论。
（3）某次实验时，发现弹簧测力计的示数比该矩形线圈的重力大，可能的原是　 　。
13.小红在学习了磁场对通电导体有力的作用后，进一步查阅资料，了解到当电流与磁场垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与磁场强度、导体在磁场中的长度以及导体中的电流强度有关。她设计了如图所示的装置，先初步探究磁场对通电导体的作用力与电流大小的关系。实验步骤如下：
①将一根导体棒用两根细线悬挂在铁架台上，将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上，并让导体棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直；
②给导体两端加电压U1，导体静止时，观察悬线与竖直方向偏转的角度为α1；
③ ，导体静止时，观察悬线与竖直方向偏转的角度为α2；
④比较α1、α2的大小，发现α2＞α1，即可初步验证其它条件一定，
通电导体的电流越大，受到磁场的作用力越大。
（1）请将第③步的步骤补充完整：　 　。
（2）小红想继续探究通电导体在磁场受到作用力的大小与导体在磁场中的长度是否有关，于是她将图中的导体棒换成了一根较长的导体棒，其它条件不变，此时她发现悬线与竖直方向偏转的角度变小了，于是她得出结论，“其它条件一定，通电导体在磁场中的长度越长，受到的磁场作用力越小”。但她查阅一些资料后发现，理论上通电导体在磁场中的长度越长，受到的磁场作用力越大，这与她实验所得到的结论相反。请你说明小红得出的结论与资料不符的原因。　 　。
14.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。
15.为研究通电导体在磁场中受力大小的影响因素，小明利用弹簧测力计、粗细和材料相同的不同导体在同一磁场中进行相关实验，得到实验数据如表:
实验次数(米) 导体长度 通过导体的电流 (安) 导体受到磁场的作用力 (牛)
1 0.1 0.2 2
2 0.2 0.2 4
3 0.2 0.4 8
（1）实验中除了弹簧测力计外，还需用到的测量仪器有　 　
（2）本实验基于的猜想是　 　
（3）分析表中数据，若保持导体的材料、粗细与所处磁场不变，当导体长度为0.3米、通过的电流为0.3安时，导体受到磁场的作用力为　 　牛。
16.如图所示为小玲和小辉制作的一种直流电动机模型，他们用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，将线圈放在支架上，蹄形磁体放在线圈周围。
（1）按他们这种方法刮漆，线圈在刚转过平衡位置时　 　（填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”），目的是使线圈能够　 　；
（2）可以通过改变　 　（填一种方法）方向，改变线圈的转动方向；
（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，原因可能是　 　，这时可进行的有效尝试是　 　。
答案及解析
1.（1）左 （2）滑动变阻器 （3）控制变量法
【解析】（1）通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关；
（2）根据控制变量法的要求分析即可；
（3）在探究一个因素对物理量的影响时，保证其他因素相同，这就是控制变量法。
【解答】（1）若改变电源正负极并将磁体的两极对调，则通过导线的电流方向与原来相反，那么导线受力的方向与原来相反，因此将观察到直导线向左运动。
（2）探究猜想3时，即探究磁场对电流作用力的大小与电流大小的关系时，必须改变通过导线的电流，即改变电路的电阻，因此可以添加一个滑动变阻器。
（3）本实验运用的研究方法主要是控制变量法。
2.（1）保护电路 （2）磁场方向；2和4 （3）灵敏电流表
【解析】（1）金属棒的电阻很小，一旦接通电路，很可能因为电流过大而烧坏电源。串联上一个变阻器，可以对电路起到保护作用；
（2）通电导体在磁场中受力，受力方向与磁场方向、电流方向两个因素有关，只改变其中一个因素，可以改变运动方向，同时改变两个因素，运动方向不会改变；
（3）将灵敏电流计和普通的电流表比较，确定它的优点即可。
【解答】（1）乙图中小科在电路中接入滑动变阻器的作用是保护电路。
（2）实验2和3中，电流方向相同，磁场方向不同，导体运动的方向不同，说明通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关；
探究通电导线在磁场中的受力方向与电流方向的关系时，必须控制磁场方向相同而改变电流方向，故选2和4；
（3）灵敏电流计不但能够感知产生的微小电流，还可以通过指针的偏转方向确定电流方向的改变，因此探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，需要用灵敏电流计代替电源来显示产生感应电流的方向。
3.（1）由内向外
（2）A；B；C
（3）；线圈处在平衡位置
（4）改变线圈中的电流方向
【解析】（1）电动机模型是分层次的，因此按照从内到外的顺序按照可以少走弯路，简化安装过程；
（2）电动机本身受到的电磁力较小，当摩擦较大时很容易卡住不动，因此应想办法减小摩擦力；
（3）①根据题目的要求确定电流的大小改变，进而推测滑动变阻器的接线情况；
②当线圈处于平衡位置时，线圈两侧受到的电磁力相互抵消，没有动力使线圈转动。
【解答】（1）在安装该模型时要按照由内向外的顺序安装。
（2） A.要尽量减小轴与轴架之间的摩擦，可以减小摩擦力，故A正确；
B.电刷与换向器的接触松紧要适当，也可以减小摩擦力，故B正确；
C.不要使各元件因安装不当而产生形变，防止卡住线圈，故C正确；
D.每一只固定螺钉与线圈转动没有关系，因此必须拧紧，故D错误。
故选ABC。
（3）①滑片向左移动时，电动机变慢，说明电流变小，电阻变大，那么变阻器使用的是滑片左边的部分，因此应选择右下角的接线柱与开关相连即可，如下图：
②若开关闭合，线圈不转，用手轻轻一拔，线圈就转动起来，则原来线圈不转的原因可能是 线圈处于平衡位置。
（4）图甲中换向器A的作用是改变线圈中的电流方向。
4.（1）乙、丙
（2）对比丙丁，（在电流方向相同的情况下） ，电流越大，导线弯曲程度越大
（3）B
【解析】（1）根据控制变量法的要求选择对照实验；
（2）探究通电导线之间作用力的大小与电流大小的关系时，必须控制电流方向相同而改变电流大小，据此选择对照实验，并根据导线的弯曲程度判断作用力的大小，进而得到结论。
（3）分析相邻导线之间的作用力是吸引还是排斥，进而对所围面积的大小进行判断。
【解答】（1）探究通电导线之间作用力的方向与电流方向的关系时，必须控制电流的大小相同而改变电流反向，故选乙丙；
（2）丙和丁中，电流方向相同而电流大小不同，且导线的弯曲程度不同，那么得到结论：通电导线之间作用力的大小与电流大小有关，因此依据为：对比丙丁，（在电流方向相同的情况下） ，电流越大，导线弯曲程度越大。
（3）根据图2可知，相邻导线的电流方向相反，那么它们之间相互排斥，因此闭合开关后，星形会变形，且所围面积增大，故选B。
5.（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）
（4）A
【解析】（1）如果线圈中有电流时火车受力运动，那么线圈中没电流时火车不受力保持静止，则想办法切断线圈中的电流即可；
（2）导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关；
（3）要让小火车更快的经过螺线管，就要时其受到的电磁力变大，根据影响电磁铁磁性强弱的因素解答；
（4）根据电流的流向与磁铁产生的磁场方向对比分析。
【解答】 （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：将电池的一端与磁铁断开；
（2）图1和图2中其它条件相同，只有电源的正负极方向相反，即通过线圈的电流方向相反，那么电池受到的电磁力方向相反，最终运动方向相反，即向左运动。
（3）要让小火车快地过螺线管，可以采取的措施是：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）。
（4）A.A图中，螺线管内部的磁场向右，与电池负极相吸的磁铁受到向左的力，与电池正极相吸的磁铁受到向左的力，小车向 左，故A正确；
B.B图中，螺线管内部的磁场向左，与电池负极相吸的磁铁受到向左的力，与电池正极相吸的磁铁受到向右的力，小车不动， 故B错误；
C.C图中，螺线管内部的磁场向右，与电池负极相吸的磁铁受到向左的力，与电池正极相吸的磁铁受到向右的力，小车不动， 故C错误；
D.D图中，电池正极一端没有进入磁场，小车不动，故D错误。
6.（1）持续转动
（2）不会转动；逆时针方向转动
【解析】（1）如果将引出线的两个线头上的漆皮全部刮去，那么当线圈转过180°后，由于通过线圈的电流方向与原来相反，线圈受到的电磁力相反，于是线圈不能继续转动，而是在此位置附近振动直到静止下来。将其中一个刮去一半漆皮，则可以在上面描述的位置切断电流，使线圈由于惯性继续旋转，然后回到原来位置继续受力转动。
（2）①②电动机线圈的旋转方向与电流方向有关，即电流方向改变，那么线圈旋转方向改变。
【解答】（1）绕制线圈的铜丝外表有漆皮，必须对线圈引出线的两端（搁置于铜质弯钩的部位）进行刮漆处理，刮漆方法见放大图（一端全部刮去，一端刮去半周）。按这种方法刮漆，目的是使线圈能够持续转动。
（2）①当S1接b，S2接c时，电动机被短路，此时电动机不会转动。
②当S1接b，S2接d时，此时电源的正负极调换，电流方向改变，则电动机转动方向相反，即逆时针方向转动。
7． 快 快 机械 BC
【解析】(1)由电路图知道，滑动变阻器与电动机串联在电路中，电流表选用的是小量程，实物图连接如下
(2)由表格中的数据知道，当电动机两端的电压升高时，转速变快，故结论是：在一定电压范围内电动机两端的电压越高，转动越快。
(3)表格中的数据知道，当通过电动机的电流变大时，转速变快，故结论是：在一定电流范围内通过电动机的电流越大，转动越快。
(4)电动机是用电器，消耗电能主要转化为机械能和一小部分因为电流的热效应转化为内能。
(5)电动机转动方向与电流的方向和磁场的方向有关，与磁铁磁性的强弱无关；只改变电流方向或磁场的方向，电动机转动的方向会改变，若同时改变电流的方向和磁场的方向，则电动机转动方向不变，故BC符合题意。
8．（1）运动
（2）反向运动
（3）电流；磁场
（4）加快；电流的大小；磁场的强弱
【解析】（1）把导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，会发现导线ab运动。
（2）把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线的电流方向与原来相反，这时导线ab受到作用力的方向相反，因此反向运动。
（3）保持电源的正负极不变，对调磁体的磁极，使磁场的方向与原来相反，这时导线ab将反向运动。由此可以得出通电导线在磁场中要受到力的作用，而且受力的方向跟电流方向和磁场方向都有关系。
（4）若增大电源电压或增强磁体的磁性，导体的运动速度会加快，这说明导体在磁场中受到力的作用，力的大小跟电流的大小和磁场的强弱有关。
9． 刚过平衡位置 持续转动 电流方向或磁场方向 见解析 见解析
【解析】(1)将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周的作用是当线圈刚转过平衡位置时，切断线圈中的电流，线圈由于惯性转过另半圈，保证了线圈持续的转动下去。
(2)要改变线圈的转动方向，就要改变线圈的受力方向，而线圈的受力方向由磁场方向和电流方向来决定，因此可改变磁场方向或电流方向来改变线圈的转动方向。
(3)如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，线圈不能连续转动，可排除无电流的情况，可能是电流太弱、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置、摩擦力太大等，可进行有针对性的尝试，包括换新电池使电流增大，换较强的磁场，用手推一下线圈使其转过平衡位置、转轴处加润滑油等。
10． 开关 换向器 ①②④⑤
【解析】(1)根据图片可知，干电池就是电源，线圈就是用电器，它们之间依靠导线相连，那么缺少的就是控制电路通断的开关。
(2)将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端刮去半周，其作用相当于直流电动机中的换向器。
(3)①接线柱接触不良，线圈中就没有电流，会导致电动机不转；
②电池没电，线圈中就没有电流，会导致电动机不转；
③磁体磁极互换，线圈受到磁力的方向改变，只会改变线圈的旋转方向，而不能导致不转；
④线圈刚好在平衡位置，电磁力的方向阻碍线圈继续转动，会导致电动机不转；
⑤转子和定子间摩擦力太大，而电磁力不足以让它转动，会导致电动机不转。
故选①②④⑤。
11．（1）改变磁场的方向；改变电流的方向
（2）磁铁的磁性弱；线圈的匝数太少(或电流太小，任选两点回答即可)
（3）滑动变阻器如图所示
【解析】（1）根据通电导体在磁场中受力方向的影响因素解答；
（2）电动机不转，可能线圈在磁场中受力太小，根据影响导体在磁场中受力大小的因素解答；
（3）电动机的转速与通过线圈的电流大小有关，据此设计电路。
【解答】（1）要想改变线圈的转动方向，小明可采用的两项措施是：改变磁场的方向；改变电流的方向。
（2）开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是：磁铁的磁性弱；线圈的匝数太少(或电流太小）。
（3）要调节电动机的转速，就要改变通过电动机的电流大小，可以将一个滑动变阻器与电动机串联，如下图所示：
12.（1）竖直向上
（2）位置；G1-F1
（3）磁场方向发生改变或电流方向发生改变
【解析】（1）当a处于静止状态时，它受到平衡力，根据二力平衡的条件分析a受到作用力的方向；
（2）当线圈在磁场中处于静止状态时，它受到的重力G、测力计的拉力F拉和磁场的作用力F相互平衡，即：G=F拉+F，那么磁场的作用力为：F=G-F拉；
（3）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向或电流方向有关。
【解答】（1）当a在磁场中处于静止状态时，它的重力G1竖直向下，测力计的拉力F1竖直向上；因为F1小于G1，所以二者的合力方向向下；如果a要保持平衡状态，那么磁场对线圈的作用力的方向必须与合力方向相反，即竖直向上；
（2）换用矩形线圈b，重复步骤（1）中的实验，每次实验时AB边在磁场中的1相同，记录线圈b受到的重力G2和拉力值F2。应比较G2-F2与 G1-F1 的关系，从而得出结论。
（3）某次实验时，发现弹簧测力计的示数比该矩形线圈的重力大，说明磁场对线圈的作用力方向与原来相反，变成竖直向下了，因此可能原因是：、磁场方向发生改变或电流方向发生改变。
13.（1）给导体两端加电压U2，U2＞U1 （2）没有控制电流大小相同
【解析】（1）根据公式可知，当电阻一定时，电压越大，通过导体的电流越大，据此对③中导体两端的电压大小进行判断；
（2）同种材料，导体的电阻与长度成正比，因此换用较长的金属棒后，导体的电阻会增大，通过导体的电流会减小。根据控制变量法可知，探究通电导体在磁场中受力大小与导体长度的关系时，必须控制磁场强度和导体的电流相同，据此分析判断。
【解答】（1）低③步的步骤为：给导体两端加电压U2，U2＞U1，导体静止时，观察悬线与竖直方向偏转的角度为α2；
（2）红得出的结论与资料不符的原因：没有控制电流大小相同。
14.（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。
【解答】（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。
（3）微型电扇能产生电流是利用了电磁感应的原理。
15.（1）刻度尺、电流表
（2）通电导体在磁场中受力的大小可能与导体长度、电流大小有关
（3）9
【解析】（1）分析表格中的数据，根据要测量的物理量选择合适的测量工具；
（2）除了导体受到的作用力外，表格中测量了哪些物理量，这个实验就基于这些因素进行猜想；
（3）分别将1和2，2和3进行比较，找到导体受到的作用力与导线长度，电流大小之间的定量关系，然后再进行计算即可。
【解答】（1）根据表格可知，需要测量的物理量分别为导线长度、电流大小和作用力，因此除了测量力的弹簧测力计外，还需要刻度尺和电流表；
（2）表格中出了导体受到的作用力外，还记录了导体的长度和电流的大小，因此本实验基于的猜想是：通电导体在磁场中受力的大小可能与导体长度、电流大小有关。
（3）对比实验1和2可知，当电流相同时，长度增大：0.2÷0.1=2倍时，导体受到的作用力增大到：4N÷2N=2倍，可见，导体受到的作用力与导线长度成正比；
对比实验1和3可知，当导线长度相同时，电流增大到：0.4÷0.2=2倍时，导体受到的作用力增大到：8N÷4N=2倍，可见，导体受到的作用力与电流大小成正比；
与实验1对比，当导体长度为0.3m，电流为0.3A时，相当于长度增大到原来的3倍，电流增大到原来的倍，因此导体受到的作用力为：。
16.（1）切断线圈中的电流；利用惯性继续转动
（2）电流（或磁场）
（3）磁场太弱（或电流太小）；换用较强的磁场（或增加电池节数）。（后两空合理即可）
【解析】（1）当线圈到达平衡位置时，如果不改变电流方向，线圈受到磁力方向会原来相反，导致线圈在平衡位置摆动，直至静止下来，使线圈的旋转无法完成；只留一半漆皮，可使线圈只有半周受力，另外半周靠惯性完成连续转动；
（2）线圈的转动方向受到磁场方向和电流方向的影响；
（3）线圈抖动一下，说明线圈受到了磁力，但没有转动，说明受到的磁力太小，即磁场太弱或线圈电流太小，可从这两个方面寻找解决办法。
【解答】（1）按他们这种方法刮漆，线圈在刚转过平衡位置时切断线圈中的电流，目的是使线圈能够利用惯性继续转动；
（2）可以通过改变电流（或磁场）方向，改变线圈的转动方向；
（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，原因可能是磁场太弱，可以换用较强的磁场；也可能是线圈的电流太小，可以增加电磁的节数增大电压。
磁场对电流作用的实验探究