Question

18．電和磁是密不可分的，請根據(jù)題目要求回答下列問題：
（1）如圖1是直流電動機原理圖，其中F是換向器，它能使線圈經(jīng)過平衡位置時自動改變其中電流方向，從而使線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動．
（2）通電后，轉(zhuǎn)動的線圈中dc邊受力方向跟磁場方向和電流方向有關，直流電動機轉(zhuǎn)動過程中把電能轉(zhuǎn)化為機械能．

（3）圖2是某同學所裝配的直流電動機模型，他正確連接電路后閉合開關，發(fā)現(xiàn)電動機沒有如期轉(zhuǎn)動起來，而他輕輕撥了一下線圈，電動機就能連續(xù)轉(zhuǎn)動了，由此寫出一條你認為電動機不會轉(zhuǎn)動的原因：啟動時線圈在平衡位置．如果要讓電動機的轉(zhuǎn)動速度加大，你認為他可以怎么做？請你寫出一種方法：可以增強磁場或增大電流．
（4）圖3是小張在探究電磁感應現(xiàn)象時所做的幾個實驗，由圖3中甲乙（用甲、乙、丙表示）兩圖可以得出下述結(jié)論：感應電流方向與導體作切割磁感線運動方向有關，很多學校的同學都在操場用長導線來做書本上“差動電線發(fā)電”的實驗，在導線長度和搖線快慢一定時，你認為兩個搖動電線的同學應該選擇下列哪種方向站立，電流會更大？A（選填序號）
A．兩同學東西方向站立
B．兩同學南北方向站立．

Answer 1

分析 （1）換向器能使線圈經(jīng)過平衡位置時自動改變其中電流方向，從而使線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動．
（2）通電導線在磁場中受到磁場力的作用，力的方向與電流方向、磁場方向有關，電動機是根據(jù)通電導線在磁場中受力而運動的原理制成的，電動機工作時把電能轉(zhuǎn)化為機械能．
（3）為了讓電動機能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動，在制作電動機時增加了換向器，當線圈剛好轉(zhuǎn)過平衡位置時就自動改變線圈中的電流的方向，及時改變通電線圈的受力方向，保證電動機能夠連續(xù)轉(zhuǎn)動．
通電導體在磁場中受力大小與電流大小、磁場強弱有關；
（4）由于感應電流的方向與導體運動方向和磁場方向有關；要使產(chǎn)生的感應電流變大，就要使導體切割更多的磁感線，結(jié)合地磁場的方向即可確定這兩個同學的站立方向．

解答 解：（1）如圖1是直流電動機原理圖，其中F是換向器，它能使線圈經(jīng)過平衡位置時自動改變其中電流方向，從而使線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動．
（2）通電導體在磁場中受到力的作用，受力的方向跟電流方向和磁場方向有關．通電線圈在磁場中受力會發(fā)生運動，電動機是根據(jù)這個原理制成的，它把電能轉(zhuǎn)化為機械能；
（3）當線圈處在平衡位置時，線圈受平衡力作用，大小相等，方向相反，相互抵消，不能轉(zhuǎn)動．
如果要讓電動機的轉(zhuǎn)動速度加大，可以增強磁場或增大電流；
（4）感應電流的方向與導體運動方向和磁場方向有關，要探究感應電流方向與導體作切割磁感線運動方向有關，需要控制磁場方向一定，改變導體作切割磁感線運動方向，故選甲乙兩圖；
要使感應電流變大，就要使導線盡可能地切割更多的磁感線，由于磁感線是南北方向的，所以兩個同學東西方向站立，切割的磁感線最大，即產(chǎn)生的感應電流最大．故A正確．
故答案為：（1）換向器；（2）磁場方向；電流方向；機械；（3）啟動時線圈在平衡位置；可以增強磁場或增大電流；（4）甲乙；A．

點評 本題考查了電動機、電磁感應、通電導線在磁場中的受力及其應用，涉及的知識點較多，是一道學科綜合題，但難度不大，只要掌握相關基礎知識即可正確答題．