2023版新教材高中物理第一章磁吃电流的作用微点4磁电式电流表原理课时作业教科版选择性必修第二册

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微点4　磁电式电流表原理1.磁电式电流表的结构示意图如图甲所示，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布．如图乙所示，边长为l的正方形线圈中通以电流I，线圈中的某一条a导线电流方向垂直纸面向外，b导线电流方向垂直纸面向里，a、b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．穿过该线圈的磁通量为Bl2C．a导线受到的安培力方向向下D．b导线受到的安培力大小为BIl2．中学实验室使用的电流表是磁电式电流表，内部结构示意图如图所示，其最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，两磁极间装有极靴(软铁)，极靴中间又有一个铁质圆柱(软铁)，极靴与圆柱间有磁场区．当电流通过线圈时，线圈左右两边导线受到安培力的方向相反，于是安装在轴上的线圈就要转动，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小．下列说法正确的是(　　)A.为了使电流表表盘的刻度均匀，极靴与圆柱间的磁场为匀强磁场B．线圈无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线垂直C．将线圈绕在闭合的铝框上，可使指针摆动幅度增大D．在运输时用导线将电流表两个正负接线柱连在一起，可减缓运输过程指针的摆动，保护电流表3．如图甲为磁电式电流表的结构，图乙为极靴和铁质圆柱间的磁场分布，线圈a、b两边通以图示方向的电流，线圈两边所在处的磁感应强度大小相等．则(　　)A．该磁场为匀强磁场B．线圈将逆时针转动C．线圈平面总与磁场方向垂直D．线圈转动过程中两边a、b受安培力大小不变4．图中甲、乙、丙、丁是电磁学中常见的仪器或结构示意图，下列说法正确的是(　　)A.图甲中的磁场是匀强磁场，导体棒在磁场中受力大小始终不变B．图乙是磁电式电流表简易示意图，螺旋弹簧的弹性越大，电流表的灵敏度越高C．图丙中的“司南”静止时，勺柄指向地球的地磁南极D．图丁是电流天平，主要是利用等效替代法来测出较难测量的磁感应强度5．磁电式电流表的外部构造如图甲所示．在蹄形磁铁的两极间有一个可以绕轴转动的线圈，转轴上装有螺旋弹簧和指针，如图乙所示．蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布．当电流通过线圈时，线圈在安培力的作用下转动，如图丙所示，螺旋弹簧被扭动，线圈停止转动时满足NBIS＝kθ，式中N为线圈匝数，S为线圈面积，I为通过线圈的电流，B为磁感应强度，θ为线圈(指针)偏角，k是与螺旋弹簧有关的常量．不考虑电磁感应现象，下列说法错误的是(　　)A．蹄形磁铁和铁芯间的磁场是如图丁所示的磁场B．线圈转动过程中受到的安培力的大小始终不变C．若线圈中通以如图丙所示的电流，线圈将沿顺时针方向转动(从前往后看)D．更换k值更大的螺旋弹簧，可以增大电流表的灵敏度eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Δθ,ΔI)))微点4　磁电式电流表原理1．答案：D解析：该磁场明显不是匀强磁场，匀强磁场应该是一系列平行的磁感线，方向相同，故A错误；线圈平面与磁感线平行，故穿过线圈的磁通量为零，B错误；a导线电流向外，磁场向右，根据左手定则，安培力向上，C错误；b导线始终与磁感线垂直，故受到的安培力大小一直为BIl，D正确．2．答案：D解析：极靴与圆柱间的磁场是均匀地辐向分布，并不是匀强磁场，这样即可保证线圈转动过程中各个位置的磁感应强度的大小不变，从而使电流表表盘刻度均匀，故A错误；由图看出，蹄形磁铁和铁芯之间的磁场是均匀辐射分布，不管线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行，故B错误；将线圈绕在闭合的铝框上，当线圈在磁场中转动时，导致铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，线框所受的安培力为阻力，使其很快停止摆动，摆动幅度减小，故C错误；在运输时用导线将电流表的两个接线柱连在一起，电流表短路，指针摆动时产生感应电流，感应电流受安培力作用，从而可减缓指针的晃动，故D正确．3．答案：D解析：该磁场不是匀强磁场而是均匀辐向磁场，匀强磁场应该是一系列方向相同的平行的磁感线，故A错误；由左手定则可知，a受到的安培力向上，b受到的安培力向下，故线圈顺时针旋转，故B错误；由图可知，线圈平面总与磁场方向平行，故C错误；a、b导线始终与磁感线垂直，故受到的安培力大小总为IlB，故D正确．4．答案：C解析：图甲中的磁场不是匀强磁场，因为磁感线不平行，故A错误；图乙是磁电式电流表简易示意图，螺旋弹簧的弹性越大，相同电流引起角度更小，电流表的灵敏度越小，故B错误；图丙中的“司南”静止时，勺柄指向地球的地磁南极，故C正确；图丁是电流天平，不是用等效替代法来测出较难测量的磁感应强度，而是用平衡原理，故D错误．5．答案：D解析：蹄形磁铁和铁芯间的磁场是如题图丁所示的磁场，A正确；蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，则线圈转动过程中磁感应强度的大小始终不变，故线圈受到的安培力的大小始终不变，B正确；若线圈中通以如题图丙所示的电流，根据左手定则可知，线圈将沿顺时针方向转动(从前往后看)，C正确；根据题意可知NBIS＝kθ，则eq \f(Δθ,ΔI)＝eq \f(NBS,k)，更换k值更大的螺旋弹簧，电流表的灵敏度eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Δθ,ΔI)))减小，D错误．