第16章 电磁转换
◆要点1 磁场对电流的作用
（1）19世纪初，安培发现：磁场对通电导体有力的作用，力的方向与电流的方向和磁场方向有关。 （2）导体的受力方向：
光控密码锁当电流方向或磁场方向中有一个发生改变时，导体的受力方向就会改变；
当电流方向和磁场方向同时发生改变时，导体的受力方向不会改变。
（3）导体受力的大小：导体中电流越大，所在磁场越强，导体在磁场中受到的力越大。
◆要点2 直流电动机的原理
（2）组成：定子（固定不动的部分）和转子（转动的部分）。
（3）平衡位置：通电线圈的平面与磁感线垂直时，线圈受到的磁场的作用力相互平衡，我们把这个位置称为平衡位置.
（4）换向器：当线圈刚转过平衡位置时，换向器能自动改变线圈中的电流方向，保持线圈持续转动。
（5）能量转化：电动机工作时，将电能转化为机械能。
◆要点3 直流电动机
（1）直流电动机的转动方向与磁场方向、导线电流方向有关。
（2）电动机的转动速度与磁场强弱、电流的大小有关。
科学家 | 法国物理学家：安培 |
内容 | 磁场对电流有力的作用，力的方向与电流的方向和磁场方向有关； | 指纹门禁系统
产生条件 | 有磁场 导线有电流通过 通电导线与磁场方向不平行 | 探究磁场对电流的作用实验 特点：有电源 结果：导线运动 本质：通过磁场发生作用 |
提示 | 电流方向或磁场方向中有一个改变，受力方向改变； 电流方向和磁场方向同时改变时，受力方向不改变。 通电导线与磁场方向平行不受力，垂直受力最大。 |
应用 | 电动机、磁电式电流表电压表等。 |
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Δ基础题系列
◆1. 如图所示，在闭合开关S的瞬间，ab棒水平向左运动；若将电池反接并接通开关S，ab棒的运动方向是（ ）
A.水平向左 B.水平向右 C.竖直向上 D.竖直向下
【答案】B
【解析】
安培力方向由电流方向和磁场方向共同决定，当其中一个方向改变时，安培力方向与原来
相反；若同时改变电流方向和磁场方向则安培力方向不变；由此可知若将电池反接并接通开关S，ab棒的运动方向与原来方向相反即水平向右。故选B。
◆2.（2019·东营）如图所示,研究磁场对通电导线作用的实验装置,当闭合开关,电流由a至b通过导线ab时,导线ab向左运动,下列说法正确的是( )
A. 只改变电流方向时，导线ab向右运动，机械能转化为电能
B. 只改变磁场方向时，导线ab向左运动，电能转化为机械能
C. 电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab向左运动，电能转化为机械能
D. 电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab向右运动，机械能转化为电能
【答案】C
【解析】
A. 磁场方向不变，只改变电流方向时，导线ab的运动方向改变，则导线ab直流节能灯向右运动，电能转化为机械能，说法错误。
B. 电流方向不变，只改变磁场方向时，导线ab的运动方向改变，则导线ab向右运动，电能转化为机械能，说法错误。
CD、电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab的运动方向不变，即导线ab向左运动，电能转化为机械能，C项说法正确，D项错误。故选：C。
◆3. 如图所示，线圈abcd位于磁场中，S与1接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；当S改为与2接通时，ab段导线受磁场力（ ）
A.方向向下 B.方向向上 C.为零，因为电源反接 D.为零，因为电路一定是断路
【答案】A
【解析】
如图所示，线圈abcd位于磁场中，S与1接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；当S改为与2接通时，磁场方向不变，导体中电流方向相反了，则ab段导线受磁场力相反，方向向下。
故选A。
◆4. 通电线圈在磁场中转过一个角度,最后停在某个位置,这个位置是( )
A. 它不受磁场力的位置 B. 它处在无磁场的位置
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C. 电路中无电流的位置 D. 线圈所在平面与磁感线垂直的位置
【答案】D
【解析】
对于通电线圈，在磁场中会受到力的作用，且两边所受力的方向相反，所以当线圈转过平衡位置，即线圈所在平面与磁感线垂直的位置时，磁场力会将线圈往回拉，所以使得线圈最终静止在线圈所在平面与磁感线垂直的位置；故选D。
◆5. 如图所示是研究通电导体在磁场中的受力情况的实验装置，通电后导体AB向右运动，若要使AB向左运动，下列办法可行的是（ ）
A. 将滑动变阻器的滑片向左滑动
B. 将滑动变阻器的滑片向右滑动
C. 改变导体中的电流方向，同时改变磁场方向
D. 将磁体的磁极对调
【答案】D
【解析】
A. 将滑动变阻器的滑片P向左移动，增大电路中的电流，会改变受力大小，但不会改变运动方向，故A不可行；
B. 将滑动变阻器的滑片P向右移动，减小电路中的电流，会改变受力大小，但不会改变运动方向，故B不可行；
C. 改变导体中的电流方向，同时改变磁场方向，受力方向不变，不可行；
D. 将磁体的磁极对调，受力方向改变，可行。故选D。
◆6. 如图所示为直流电动机的工作原理。以下相关的分析中正确的是( )智能自吸泵
A. 电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
B. 电动机工作过程中，线圈中也会产生感应电流
C. 电动机的线圈转动1周的过程中电流方向改变4次
D. 电动机中的线圈转动是利用了惯性，所以线圈质量越大越好
【答案】B
【解析】
A. 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A错误；
B. 电动机工作过程中，线圈在磁场中切割磁感线，因此在线圈中也产生感应电流，故B正确；
C. 电动机工作过程中，线圈中的电流方向周期性变化，转一周电流方向改变2次，故C错误；
D. 电动机中的线圈转动是利用了惯性，但线圈的质量不能太大，太大启动时也困难，故D错误。
故选B。
◆7.（2019·绵竹）用如图所示的装置探究通电导线在磁场中的受力情况。接通电源，发现道题ab向左运动；把电源正负极对调后接入电路，发现导体ab向右运动。这个实验事实说明通电导线在磁场中受力（ ）
A．方向与电流方向有关 B．方向与磁感线方向有关
C．大小与电流大小有关 D．大小与磁场强弱有关
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