高中物理 最基础考点 考点27 磁电式电表 新人教版选修3-1.doc

考点27 磁电式电表磁电式电表(选修3-1第三章：磁场的第四节通电导线在磁场中受到的力)磁电式电流表的结构和工作原理： 磁电式电流表的最基本组成部分是磁铁和放在磁铁两极间的线圈，如上左图所示；当线圈中通有电流时，线圈受到安培力而转动，从而带动螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动，电流越大，安培力就会越大，弹簧的形变了就越大，所以通过线圈的偏转角度就能判断电流的大小，如上右图所示。1、电流表的刻度是均匀的根据安培力f=bil公式可知，要使安培力f与所通过的电流成正比，则b应该是不变的，故电流表的磁极间装有极靴，极靴中间又有铁质圆柱，使得极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，且大小相等，所以当线圈转动时，磁感应强度b是不变的，故电流i与安培力f成正比，表盘的刻度是均匀的。2、线圈的偏转方向与电流方向有关由于安培力的方向与电流方向有关，故线圈的偏转方向也与电流方向有关，故当电流表中通有相反方向的电流时，指针的偏转方向也就会改变。例：（多选）关于磁电式电流表，下列说法中正确的有（）a.电流表的线圈处于匀强磁场中b.电流表的线圈处于均匀辐向磁场中c.电流表的线圈转动时，安培力大小不变d.电流表指针的偏转角与所测电流成正比【答案】bcd1、磁电式电流表的蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，目的是（）a.使磁场成圆柱形，以便框转动b.使线圈平面在水平位置与磁感线平行c.使线圈平面始终与磁感线平行d.为了使磁场分布规则【答案】c【精细解读】磁电式电流表的蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，目的是使线圈平面始终与磁感线平行，故选项c正确。 2、磁电式电流表中通以相同电流时，指针偏转角度越大，表示电流表灵敏度越高，若其余条件都相同，则灵敏度高的电流表具有( )a比较小的通电线圈的横截面积 b劲度系数比较大的两个螺旋弹簧c比较少的通电线圈匝数 d比较强的辐向分布的磁场【答案】d【精细解读】电流表中指针偏转角度与线圈匝数n、磁感应强度b、线圈面积s和与两个螺旋弹簧劲度系数的关系为， 所以n、b、s越大，灵敏度越高；越大，灵敏度越低3、一只磁电式电流表，线圈长为2.0cm，宽为1.0cm，匝数为250匝，线圈所在处的均匀辐向分布的磁场的磁感应强度为0.2t如图所示当通入电流为0.10ma时，作用在线圈上的安培力的力矩大小为 ，线圈转动的方向为 ；若螺旋弹簧的旋转力矩mk，其中k3.310-6nmrad，则线圈偏转的角度为 【答案】10-6nm，顺时针方向，17.20每道试题20分，总计100分1、（多选）关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯间的矩形线圈与该磁场的关系，下列说法中正确的有()a通电线圈旋转的角度不同，它所在位置的磁感应强度大小也不同b不管通电线圈转到什么位置，它所在位置的磁感应强度大小都相等c通电线圈旋转的角度不同，它的平面与磁感线的夹角也不同d不管通电线圈转到什么位置，它的平面都与磁感线相平行【答案】bd【解析】磁铁和铁芯间是均匀的辐向磁场，通电线圈不论在哪个位置，其平面都与磁感线平行，并且所在位置的磁感应强度大小都相等，因此，b、d正确。2、如图是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的，线圈中a、b两条导线长均为l，通以图示方向的电流i，两条导线所在处的磁感应强度大小均为b，则()a该磁场是匀强磁场 b线圈平面总与磁场方向垂直c线圈将逆时针方向转动 da、b导线受到的安培力大小总为ilb【答案】d【解析】该磁场是均匀辐向分布，不是匀强磁场，选项a错误；线圈平面与磁场方向平行，选项b错误；图示位置，a、b导线受到的安培力方向分别向上、向下，大小均为ilb，合力为2bil，线圈将顺时针转动，选项d正确. 3、（2015-2016学年河北衡水中学高二二调物理卷）关于磁电式电流表的说法，以下选项中正确的是（ ）指针稳定后，线圈受到螺旋弹簧的力矩与线圈受到的磁力矩方向是相反的通电线圈中的电流越大，电流表指针偏转的角度也越大在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场在线圈转动的范围内，线圈所受磁力大小与电流大小有关，而与所处位置无关a. b. c. d. 【答案】c【解析】、根据力矩平衡条件可知，稳定后，线圈受到螺旋弹簧的力矩与线圈受到的磁力矩方向是4、（2013届北京市西城区高三上学期期末考试）实验室常用到磁电式电流表。其结构可简化为如图所示的模型，最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，为线圈的转轴。忽略线圈转动中的摩擦。当静止的线圈中突然通有如图所示方向的电流时，顺着的方向看， a线圈保持静止状态 b线圈开始沿顺时针方向转动c线圈开始沿逆时针方向转动 d线圈既可能顺时针方向转动，也可能逆时针方向转动【答案】b【解析】a、当线圈中通有电流后，由于磁铁间的磁场从右到左，所以线圈的两个边受安培力，会使线圈转动，故选项a错误；bcd、根据左手定则可以判定，线圈此时开始沿顺时针方向转动；b正确，cd错误；故选b。5、如图所示为磁电式电流表的内部示意图.已知辐射状磁场的磁感应强度b=0.9 t