20xx粵教版高中物理選修3-134安培力的應(yīng)用-文庫吧資料
2024-11-25 03:12本頁面
【正文】 定磁鐵 D的磁場中， N處磁場向外發(fā)散，由左手定則可判斷 C受順時針的安培力，將順時針轉(zhuǎn)動． 答案 C 【典例 2 】 有一個電流表接在電動勢為 E ，內(nèi)阻為 r ( r 經(jīng)過處理，阻值很大 ) 的電池兩端，指針偏轉(zhuǎn) 30176。 時線框四條邊都不受磁場力作用 D ．轉(zhuǎn)動中 ab 、 cd 邊所受磁場力均恒定不變 解析 本題考查通電線圈在勻強磁場中所受的安培力、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 M ＝ 2 BI ab ab ， 所以 M ＝ B I S c os α ， 若是 N 匝線圈繞制而成，則 M ＝ NBI S c os α . 線圈在磁場中受到安培力矩 M ＝ NBI S c os α 作用而轉(zhuǎn)動起來，這就是電 動機轉(zhuǎn)動的原理． 特別提醒 ① 同樣的線圈放入同樣的磁場中，電流越大，安培力矩就越大，電動機轉(zhuǎn)速也就越大． ② 要提高電動機的轉(zhuǎn)速，可增大電流 I、增大磁感應(yīng)強度、增大線圈面積和匝數(shù)． 二、磁電式電表的工作原理及特點 1 ． 工作原理 如圖 3 － 4 － 5 所示，在磁性很強的蹄形磁鐵的兩極間有一個固定的圓柱形鐵芯，鐵芯外面套有一個可以轉(zhuǎn)動的鋁框，在鋁框上繞有線圈，鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個螺旋彈簧和一個指針，線圈的兩端分別接在這兩個螺旋彈簧上，被測電流經(jīng)過這兩個彈簧流入線圈． 圖 3 － 4 － 5 (1)均勻輻射磁場 蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻輻射分布的磁場，放在其中的通電線圈不管轉(zhuǎn)到什么角度，它的平面都跟磁感線平行，線框兩邊所受的安培力方向始終跟線框面垂直． ( 2) 兩種力矩平衡 線框所受電磁力矩在任何位置時均為 M ＝ N BI S . 當 N 、 S 、 B 一定時，線框所受安培力矩與通入的電流強度成正比． 線圈轉(zhuǎn)動時，螺旋彈簧變形，反抗線圈的轉(zhuǎn)動，電流越大，電磁力矩越大，與它平衡的反抗力矩也越大．兩力矩平衡時，線圈停在一定的位置上，反抗力矩 M ′ ＝ kθ ， k 是恒量，是螺旋彈簧的扭轉(zhuǎn)系數(shù)．由 M ＝ M ′ 知， NBI S ＝ kθ ，即 θ ＝NBSkI ，對某一電流表， N 、 B 、 S 、 k 是確定的，因此線圈的偏轉(zhuǎn)角度 θ 與電流 I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)角度的大小就可測出電流的數(shù)值． 電流方向改變時，安培力方向隨著改變，指針的偏轉(zhuǎn)方向也
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