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第二十章 电与磁
第4节 电动机
一．选择题
1．闭合图中的开关，通电导体PQ从静止向右运动。小明断开开关进行操作，最后再闭合开关，发
现PQ向左运动。小明的操作可能是（ ）
A．仅把PQ前后互换
B．仅把磁体左右互换
C．仅把开关的接线反接
D．仅把电源两极的接线反接
【答案】D
【解析】A、仅把PQ前后互换，磁场方向和电流方向都不变，所以导体受力方向不变。再闭合
开关，PQ仍然向右运动。故A不符合题意；
B、仅把磁体左右互换，磁场方向和电流方向都不变，所以导体受力方向不变。再闭合开关，
PQ仍然向右运动。故B不符合题意；
C、仅把开关的接线反接，磁场方向和电流方向都不变，所以导体受力方向不变。再闭合开关，
PQ仍然向右运动。故C不符合题意；
D、仅把电源两极的接线反接，磁场方向不变，电流方向改变，所以导体受力方向改变。再闭合
开关，PQ会向左运动。故D符合题意。
选D。
2．我国的新型航母将采用自行研制的电磁弹射器。小明猜想它的工作原理如图所示，电磁弹射器
的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通过强电流时，即可受到强大
的推力。小明的猜想与下列实验原理相同的是（ ）A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】由题意知道，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的
导体通以强电流时，即可受到强大的推力，所以，小明的猜想，电磁弹射器的工作原理是磁场
对通电导线的力的作用。
A．图中的实验说明条形磁铁对小磁针有力的作用，故A不符合题意；
B．由图知道，这是研究电磁铁磁性强弱的影响因素，利用的是电流的磁效应，故B不符合题意；
C．图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射器的工作原理相同，故 C符合
题意；
D．图中没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电流，这是电
磁感应现象，故D不符合题意。
选C。
3．如图所示，当闭合开关的瞬间，导体棒 AB水平向右运动；若同时对调电源与磁体的两极，再
次闭合开关时，导体棒AB的运动方向是（ ）
A．水平向右 B．水平向左 C．竖直向上 D．竖直向下【答案】A
【解析】通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关，同时对调电源与磁体
的两极，即同时改变电流的方向和磁场的方向，则导体受力方向不变，还是水平向右运动。
选A。
4．如图所示，扬声器是把电信号转化为声信号的装置，工作时线圈中通入携带声音信息、时刻变
化的电流。下列说法中错误的是（ ）
A．扬声器工作过程利用的是电磁感应原理
B．锥形纸盆振动越快，产生的声音音调越高
C．锥形纸盆振幅越大，产生的声音响度越大
D．线圈中通入的是方向变化的电流，所以锥形纸盆来回振动，产生声音
【答案】A
【解析】A、扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用原理工作的；故A错误；
B、音调是指声音的高低，它和物体振动频率有关。物体振动频率越快，音调越高；振动频率越
慢，音调越低。故B正确；
C、在物理学中，把声音的强弱叫做响度，把物体振动的幅度叫做振幅，物体的振幅越大产生声
音的响度越大，故C正确；
D、如图，扬声器中的线圈中通过变化电流时，线圈会受到永久磁铁的磁场力的作用，而带动与
线圈相连的纸盆振动，发出声音，此过程中将电信号转化成声信号，故D正确。
选A。
5．在这次疫情期间，小明只能天天待在家中，衣服也不想自己洗，就去用洗衣机，发现洗衣机通
电后会转动，于是他想到了洗衣机的工作原理。如图所示四个装置中工作原理与洗衣机相同的
是（ ）A． 电磁起重机
B． 司南
C． 话筒
D． 扬声器
【答案】D
【解析】洗衣机的核心元件是电动机，电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用；
A、电磁起重机是利用电磁铁工作的，其原理是电流的磁效应，故A不符合题意；
B、司南是天然的磁体，由于受地磁场的影响，磁体具有指南北的性质，故B不符合题意；
C、话筒是电磁感应现象制成的，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感
应电流的现象，故C不符合题意；
D、扬声器把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理，故D符合题意。
选D。
6．新能源电动汽车被越来越多的家庭所接受，其核心部件是电动机。下列能说明电动机工作原理
的是（ ）
A．B．
C．
D．
【答案】B
【解析】A、图中是奥斯特实验的装置图，说明了通电导体周围存在磁场，故A不符合题意；
B、当闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，故B符合题意；
C、图中没有电源，当导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针会发生偏转，说明会产
生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理，故C不符合题意；
D、图为探究电磁铁的磁性与线圈匝数关系的实验图，故D不符合题意。
选B。
7．如图所示，电动平衡车是一种新型交通工具。图中与电动平衡车驱动前行过程原理相同的是（
）
A． B．C． D．
【答案】B
【解析】电动平衡车的主要构件是电动机，即是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理构成
的；
A、A图显示的是通电导体周围存在着磁场，故A错误；
B、B图是通电导体在磁场中受力的作用，与电动平衡车驱动前行过程原理相同，故B正确；
C、C图是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流，这种现象是
电磁感应现象，故C错误；
D、D图是探究电磁铁磁性强弱，故D错误；
选B。
8．如图所示，小明用漆包线、两节干电池、磁铁等器材，成功制做了一个小小电动机。他想改变
电动机线圈转动的方向，下列方法可行的是（ ）
A．只增强磁铁的磁性 B．只增加线圈的匝数
C．只增大线圈中的电流 D．只将磁铁的磁极对调
【答案】D
【解析】A、只增强磁铁的磁性可以增加电动机的转动速度，不能改变转动方向，故A错误。
B、只增加线圈的匝数可以增加电动机的转动速度，不能改变转动方向，故B错误。
C、只增大线圈中的电流可以增加电动机的转动速度，不能改变转动方向，故C错误。
D、只将磁铁的磁极对调，改变了磁场方向，改变了转动方向，故D正确。
选D。
9．如图为直流电动机的工作原理图，分析正确的是（ ）A．直流电动机的原理是电磁感应
B．电动机通电后不转，可能是线圈刚好处在平衡位置
C．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
D．线圈刚转到平衡位置时，换向器自动改变电路中电流方向
【答案】B
【解析】A、电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，不是电磁感应，故A错误；
B、电动机通电后不转，可能是线圈处于平衡位置，线圈中无电流，线圈不受力的作用，故 B正
确；
C、电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，但也有少部分转化为内能，故C错误；
D、换向器的作用是在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，故D错误。
选B。
10．将组装好的电动机模型接入电路后，接通电源发现线圈不转动，用手拨动一下线圈，电动机转
动起来。电动机模型开始不转动的原因可能是（ ）
A．线圈的内部出现断路 B．电刷与换向器接触不良
C．磁体的磁性不强 D．线圈正好处于平衡位置
【答案】D
【解析】由题意知电动机是在用手拨动一下转子后，线圈转子就正常转动起来，说明电动机不
转时，正好线圈处于了平衡位置，平衡位置是指线圈平面和磁感线垂直的平面，此时上下两边
受到平衡力的作用，大小相等，方向相反，在同一直线上，相互抵消，相当于不受力，电动机
不会转动，只要越过平衡位置后，两个力不在同一直线上，便可以转动了。
选D。
二．填空题
11．如图所示，铝棒用导线悬挂在磁体两极之间，通电后铝棒向左侧摆动，这是因为受到了
________对它的作用力，若改变电流方向，通电后铝棒将向________侧摆动，若铝棒中的电流
变大，铝棒的摆动幅度将变________。【答案】磁场；右；大。
【解析】铝棒用导线悬挂在磁体两极之间，通电后铝棒向左侧摆动，这是因为受到了磁场对它
的作用力；
力的方向与磁场方向及电流方向有关；若改变电流方向，通电后铝棒受力方向改变，将向右侧
摆动；
若铝棒中的电流变大，铝棒受力变大，摆动幅度将变大。
12．如图所示是扬声器的示意图，它是根据________原理制成的，利用这个原理还制成了
________。
【答案】通电导体在磁场中受力的作用；电动机。
【解析】如图，扬声器中的线圈中通过变化电流时，线圈会受到永久磁铁的磁场力的作用，而
带动与线圈相连的纸盆振动，将电信号转化成声信号，因此与电动机的原理一致。
13．电动车作为节能、环保的代步工具已经进入千家万户，电动自行车的“心脏”是电动机，的工
作原理是________，拧动“调速转把”可以改变电动机中的________大小，从而改变电动机的
转速。电动车如果速度过快，________增大，发生事故时容易造成更大伤害。
【答案】通电线圈在磁场力受力转动；电流；动能。
【解析】（1）电动机是利用通电线圈在磁场力受力转动的原理来工作的；
（2）“调速转把”相当于我们学过的滑动变阻器，它是利用改变电阻的大小来改变电路中电流
大小的；
（3）电动车如果速度过快，相同速度下动能就会增大，发生交通事故时危害极大。
14．某校刚刷完地坪漆的地下室内。弥漫着刺鼻的油漆味。为加快排出易燃、有毒气体，兴趣小组
设计了如图所示的可调直流排气扇。直流电动机的工作原理是________。在讨论时，物理老师指出该方案的不足：每当线圈平面转过与磁感线相________（平行/垂直）的位置时，换向器自
动改变线圈中电流的方向，电路处于“通路→断路→通路”快速切换状态，极易激发电火花，
成为火灾隐患。
【答案】通电线圈在磁场中受力转动；垂直。
【解析】直流电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动；换向器是在线圈转过平衡位置的一
瞬间改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使得线圈能够持续转动，平衡位置即
为线圈平面与磁感线垂直的位置。
三．实验探究题
15．如图所示，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，实验记录如下表：
序号 磁场方向 ab电流方向 ab运动方向
1 向下 无电流 静止不动
2 向下 由a向b 向左运动
3 向上 由a向b 向右运动
4 向下 由b向a 向右运动
（1）乙图中小科在电路中接入滑动变阻器的作用是________。
（2）比较实验2和3，说明通电导线在磁场中受力方向与________有关，比较________ 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________。【答案】（1）保护电路；（2）磁场方向；2、4；（3）灵敏电流计。
【解析】（1）滑动变阻器通过改变电阻的大小，能起到保护电路的作用，防止电源被短路。
（2）比较实验2和3，电流方相相同，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；
比较实验2、4，磁场方向相同，电流方向不同，导体运动方向不同，说明通电导线在磁场中受
力方向与电流方向有关。
（3）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。
16．探究磁场对电流的作用：
如图1，闭合开关，导体ab向左运动：
①改变ab中的电流方向，同时把磁铁的N、
S极上下对调，闭合开关后，ab向________
问
运动；
题
②据此原理可制成________机；
讨
③可用如图2所示的电磁铁替换磁铁，电磁
论
铁的a端是________极，在外形和电流一定
的情况下，增大________可增强其磁性。
【答案】①左；②电动；③S；线圈匝数。
【解析】
①②闭合开关，导体ab向左运动，改变导体ab中的电流方向同时将磁铁的N、S极上下对调，
则导体ab的受力方向不变，ab还是向左运动；应用此原理可制成电动机。
③由图2可知，a处电磁铁正面的电流方向是向上的，根据安培定则可知，a端为S极；电磁铁
磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，在外形和电流一定的情况下，增大线圈匝数可增强其磁
性。
