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第4节电动机
1．如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动。现要线圈逆时针转动，下列方法中可行的是 ( )
A．只改变电流大小
B．只改变电流方向
C．对换磁极同时改变电流方向
D．换用磁性更强的磁铁
2．直流电动机中转子的线圈通过换向器、电刷和直流电源相连接，这里换向器与电刷的作用是 ( )
A．不断改变电流的方向，使线圈能够完成正、反转动
B．适时地自动改变电流的方向使线圈始终向一个方向转动
C．不断地改变磁场的方向以改变线圈转动的方向
D．不断地改变磁场的方向，使线圈始终朝一个方向转动
3．如图1是探究通电导线在磁场中受力作用的实验装置。闭合开关，观察到导线ab向右运动，记录现象如图2甲所示，(图2甲、乙、丙是该实验装置的剖面图)，其中⊙表示电流垂直向外流出，表示电流垂直向里流进。接着把磁体的N、S极对调，记录的现象如图2乙所示。
图1
图2
(1)比较图2甲、乙可知，通电导线在磁场中的受力方向与 方向有关；
(2)在图2丙中画出磁感线方向；
(3)在图2丙中画出导线受到的磁场力F的示意图。
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4．图甲是通电线圈在磁场中受到力的作用的示意图，图乙是图甲情景剖面图，表示导线垂直纸面电流从纸外流向纸内，⊙表示导线垂直纸面电流从纸内流向纸外，现通电线圈转至丙位置，其正确的剖面图是( )
5．在研究“磁场对通电导体(电流)有力的作用”实验中。
(1)利用图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在“a”、“b”之间接入 (选填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”)，根据该原理可制成 。
(2)如图乙、丙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的(也称匀强磁场)。
①在乙图中，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上，这两个力不是一对平衡力，这是因为 ；
A．二力不是作用在同一物体上
B．二力不是作用在同一直线上
C．二力的作用点不同
D．二力大小不相等
②图丙中的线圈可以持续转动，是在外部加装了 ，该装置能使线圈平面处于 (选填“平行磁感线”“垂直磁感线”或“任一”)位置时，自动改变线圈中的电流方向。
③写出一种让图丙中线圈转动更快的措施： 。
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参考答案
1． B
【解析】 直流电动机的转动方向与线圈中的电流方向和磁场方向有关，若使通入直流电动机的电流方向改变或磁场的方向改变，它的转动方向将改变。但是如果同时改变电流的方向和磁场的方向，线圈的转动方向将不变。
2． B
【解析】 换向器与电刷的作用是适时地自动改变电流的方向使线圈始终向一个方向转动。故选B。
3． (1) 磁场
【解析】 (1)比较图2甲、乙可知，在电流方向不变时，磁场的方向改变后，导线所受力的方向会改变，所以通电导线在磁场中的受力方向与磁场方向有关；
(2)磁感线的方向是从N极指向S极，如答图所示：
(3)在图2中乙图的基础上分析可知，此时磁场的方向没有改变，但电流的方向改变，所以所受力的方向改变，如答图：
第3题答图
4． B
5．(1) 电源 电动机。
(2)① B
② 换向器 垂直磁感线
③ 增大线圈中的电流。
【解析】 (1)因为通电导体在磁场中受力会运动，观察图可知缺少一个电源，因此利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在“a”、“b”之间接入电源，根据此原理制成了电动机；
(2)①在乙图中，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上，这两个力不是一对平衡力，这是因为这两个力不作用在一条直线上，所以选项B符合题意。②图丙中的线圈可以持续转动，是在外部加装了换向器。当通电线圈所在平面与磁感线垂直时，它能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。③线圈转动的快慢与电流的大小、线圈的匝数、磁场的强弱等因素有关，所以要使线圈转动得更快，可以增大线圈中的电流、增加线圈的匝数、换更强的磁场等。
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