借助如图所示的实验装置,小明探究“磁场对通电直导线的作用”.闭合开关S0,原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动.要使AB水平向左运动,下列措施中可行的是
A.将A、B两端对调
B.将滑动变阻器的滑片P向右移动
C.换用磁性更强的蹄形磁体
D.将蹄形磁体的N、S极对调
分析:通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向与两个因素有关:一个是磁场方向,另一个是电流方向.如果只改变一个因素,则导体受力方向改变,如果同时改变两个因素,则导体受力方向不变.此实验是电能转化为机械能. 解答:解: A、将A、B两端对调,受力运动方向不变,故A错. B、将滑动变阻器的滑片P向右移动,减小电路中的电流,减小导线的运动速度,不会改变运动方向,故B错; C、换用磁性更强的蹄形磁体,将增大导线的运动速度,不会改变运动方向,故C错; D、将蹄形磁体的N、S极对调,只改变一个影响因素(磁场方向),受力运动方向改变,故D正确; 故选D. 点评:要改变通电直导线的运动方向,只能改变电流方向和磁场方向中的一个即可,两个因素不能同时改变. |
考点:磁场对通电导线的作用. |
科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解
电动机的三类题
江西 刘诗枫
一、基础题
例1 在如图1所示的实验中,接通电源后,导体因受力的作用而发生运动,改变电流方向或磁感线方向,则下列说法不正确的是( )
图1
A、在上述实验现象里,是机械能转化为电能
B、通电导体在磁场中受力的方向跟电流方向有关
C、通电导体在磁场中受力的方向跟磁感线方向有关
D、同时改变电流方向和磁感线方向,通电导体的受力方向不变
解析:本题综合考查了电动机的能量转化、决定通电导体受力方向的因素等知识点。导体通电后运动,消耗的电能转化为机械能,而不是机械能转化为电能;通电导体在磁场中受力的方向跟电流方向和磁感线方向都有关,当这二者的方向同时改变时,通电导体的受力方向不变,因此B、C、D都正确。
答案:A
二、新颖题
例2 用磁体去靠近点亮的台灯的灯泡,会观察到里面的灯丝抖动起来,把磁体拿开,抖动立即消失。你亲自做一下,并与其他同学交流,找到更合理的答案。
解析:本题联系生活情景考查磁场对电流的作用,很有新意。因为灯丝中有电流通过,磁体靠近时,灯丝会受到磁场力的作用,力的方向与电流方向和磁场方向都有关系。家用照明电路中的电流是交流电,即电流方向不断改变,所以灯丝所受磁场力的方向也会不断变化,这些方向变化的磁场力使钨丝不停抖动。
三、创新题
例3 如图2所示是小明和小燕同学制作的直流电动机模型。他们用回形针做成两个支架,分别与电池的两极相连。用漆包线绕成一个矩形线圈,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,磁体放在线圈下。闭合开关且用手轻推一下线圈,线圈就会不停地转动起来。
图2
(1)该直流电动机模型的工作原理是:___________________。
(2)通过改变________方向,可以改变线圈的转动方向。
(3)若通电后,小明发现电动机不转,下面是他想到的可能原因,请你帮他看一看,哪些是可能的?
①接线柱接触不良;②电池装反了;③线圈与支架之间的摩擦力太大了;④磁铁的极性接反了;⑤磁铁的磁性不够强;⑥电池应该换成新的电池。
(4)经过处理,通电后,小明发现电动机只是转了不到一圈就停下来,请你帮他找出原因,如果要使它连续转动下去,可以怎样改进?
解析:本题综合考查了电动机的原理、改变转动方向的方法以及电动机故障的分析与排除,很有创意,能力要求较高。(1)该直流电动机模型的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动;(2)通电线圈在磁场中受力的方向跟电流方向和磁感线方向都有关,要改变线圈的转动方向,可以改变电流方向或改变磁感线方向,但不能同时改变两者的方向,否则线圈的转动方向不变;(3)电动机不转的可能原因有多,电流不足、磁体磁性太弱、转子受到的阻力太大、电路的接触不良等都会使电动机不能转动,故可能的原因是①③⑤⑥;(4)电动机停下来不转的原因不是上述的原因引起的,也不是线圈没有受到力的作用,而是因为矩形线圈的两条长边受到的力大小相等、方向相反,使线圈不能持续转动下去,这个位置叫平衡位置。线圈在这个位置应该停止对线圈供电,让它借助自身的惯性转过平衡位置。所以在平衡位置时线圈的一端与支架接触的漆皮不能刮掉,而与支架接触的其他位置的漆皮应该刮掉。
答案:略
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