20xx粵教版高中物理選修3-134安培力的應(yīng)用(參考版)
2024-11-21 03:12本頁面
【正文】 m ＝ 10－ 6 N ，已知電流表磁極間沿輻向分布的勻強磁場的磁感應(yīng)強度 B ＝ T( 如圖 3 － 4 － 8 所示 ) ，求該電流表的滿偏電流值 ( 即電流量程 ) 多大？ 圖 3 － 4 － 8 解析 本題考查電流表的工作原理，可根據(jù)力矩平衡條件解答．電流表的指針偏轉(zhuǎn) 80176。 ，螺旋彈簧產(chǎn)生的阻礙力矩 k ＝ 10－ 8 N ＜ θ2＜ 60176。＝ 1 ＋RR ＋ 2 r，則 1 ＜θ230176。 解析 本題考查電流表偏轉(zhuǎn)角 θ 和電流強度 I 之間的關(guān)系，可根據(jù) I ＝ER ＋ r和 θ ＝NBISk加以分析． 當(dāng)接在第一個電池上時， I1＝ER ＋ r，接在第二個電池上時 I2＝2 ER ＋ 2 r，I2I1＝2 ? R ＋ r ?R ＋ 2 r＝ 1 ＋RR ＋ 2 r. 因為偏轉(zhuǎn)角 θ 與 I 成正比，所以I2I1＝θ2θ1＝θ230176。 ，小于 60176。 B ．等于 30176。 角時，從左向右側(cè)視圖如圖乙所示．從圖示可知，此時線框四條邊都受安培力，整個線框的 F外 ＝ 0，整個線框受磁力矩 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，親手做過許多試驗，如圖 3 － 4 － 7 所示的實驗就是著名的電磁旋轉(zhuǎn)實驗，這種現(xiàn)象 是：如果載流導(dǎo)線附近有磁鐵的一個極，磁鐵就會圍繞導(dǎo)線旋轉(zhuǎn)；反之，載流導(dǎo)線也會圍繞單獨的某一磁極旋轉(zhuǎn)，這一裝置實際上就是最早的電動機(jī)．圖中 A 是可動磁鐵，上端為 N 極， B 是固定導(dǎo)線； C 是可動導(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，請你判斷這時自上向下看， A 和 C 轉(zhuǎn)動方向為 ( ) ． 圖 3 － 4 － 7 A ．順時針、順時針 B ．順時針、逆時針 C ．逆時針、順時針 D ．逆時針、逆時針 解析 本題實質(zhì)上是最早的電動機(jī)模型，考查法拉第的電磁旋轉(zhuǎn)實驗．左邊容器中磁鐵 A可動，可視為小磁針，由于 B中電流向上，由安培定則知其產(chǎn)生的磁場方向由上向下看沿逆時針方向，即磁鐵 N的受力方向，故 A沿逆時針轉(zhuǎn)動．右邊容器導(dǎo)線 C中通有向下的電流，處在固
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