【文章內(nèi)容簡介】
的大小成正比,即線圈上的指針偏轉(zhuǎn)角度跟電流大小成正比,根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)角度的大小就可測(cè)出電流的數(shù)值. 電流方向改變時(shí),安培力方向隨著改變,指針的偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變,根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)方向,就可知道電流的方向 因此,電流表是測(cè)定電流強(qiáng)弱和方向的電學(xué)儀器,優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高,可以測(cè)很弱的電流. 缺點(diǎn)是由于繞制線圈的導(dǎo)線很細(xì),允許通過的電流 ( 滿偏電流 I g ) 很弱,過載能力弱,易燒壞. 2 . 電表特點(diǎn) ( 1) 因偏轉(zhuǎn)角度 θ ∝ I ,所以表盤刻度均勻. ( 2) 磁場(chǎng)并非勻強(qiáng)磁場(chǎng). ( 3) 靈敏度高,量程小,過載力差. ( 4) 表頭參數(shù) I g ( 滿偏電流 ) 、 R g ( 表頭內(nèi)阻 ) 反映了電流表的最主要特性 . 【典例 1 】 ( 雙選 ) 如圖 3 - 4 - 6 所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,矩形通電線框可繞中心軸 OO ′ 轉(zhuǎn)動(dòng),則下列說法正確的是 ( ) . 圖 3 - 4 - 6 A .在圖示位置線框所受磁力矩為零 B .轉(zhuǎn)過 90176。 時(shí)線框所受磁力矩為零 C .轉(zhuǎn)過 90 176。 時(shí)線框四條邊都不受磁場(chǎng)力作用 D .轉(zhuǎn)動(dòng)中 ab 、 cd 邊所受磁場(chǎng)力均恒定不變 解析 本題考查通電線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受的安培力、力矩,根據(jù)定義式 F = BI L , M = BIS c os θ 分析解答. 圖示位置的俯視如圖甲所示,由安培力計(jì)算式和左手定則可知, ab 邊和 cd 邊受安培力大小相等、方向相反, ad 邊和 bc 邊此時(shí)不受安培力.設(shè)電流為 I ,線框面積為 S ,線框受磁力矩為 M ,則此時(shí) M = 2 BI ab ad2= BI S ,線框加速轉(zhuǎn)動(dòng). 當(dāng)線框轉(zhuǎn)過 90176。 角時(shí),從左向右側(cè)視圖如圖乙所示.從圖示可知,此時(shí)線框四條邊都受安培力,整個(gè)線框的 F外 = 0,整個(gè)線框受磁力矩 M= ,任一位置的俯視圖如圖丙所示,受力大小、方向均不變,所以答案選取 B和D. 答案 BD 借題發(fā)揮 理解安培力的定義式 F= BILsinθ和電磁力矩的表達(dá)式 M= BIScosθ的物理意義是本類題的關(guān)鍵. 【變式 1 】 物理學(xué)家法拉第在研究電磁學(xué)時(shí),親手做過許多試驗(yàn),如圖 3 - 4 - 7 所示的實(shí)驗(yàn)就是著名的電磁旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn),這種現(xiàn)象 是:如果載流導(dǎo)線附近有磁鐵的一個(gè)極,磁鐵就會(huì)圍繞導(dǎo)線旋轉(zhuǎn);反之,載流導(dǎo)線也會(huì)圍繞單獨(dú)的某一磁極旋轉(zhuǎn),這一裝置實(shí)際上就是最早的電動(dòng)機(jī).圖中 A 是可動(dòng)磁鐵,上端為 N 極, B 是固定導(dǎo)線; C 是可動(dòng)導(dǎo)線, D 是固定磁鐵,上端為 N 極,圖中陰影部分表示汞 ( 磁鐵和導(dǎo)線的下半部分都浸沒在汞中 ) ,下部接在電源上,請(qǐng)你判斷這時(shí)自上向下看, A 和 C 轉(zhuǎn)動(dòng)方