磁电式电流表1
磁电式电流表工作原理
磁电式电流表工作原理
磁电式电流表即为中学物理常用的测量闭合回路电流大小的仪器。
当电流通过线圈时，导线受到安培力的作用，线圈左右两边所受安培力的方向相反，安装在轴上的线圈就会转动。
线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针的偏转方向也随着改变。
根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。
工作原理
电流表由于蹄形磁铁和铁芯间的磁场是辐向均匀分布的，因此不管铜电线圈转到什幺角度，它的平面都跟磁感线平行。
因此，磁力矩与线圈中电流成正比（与线圈位置无关）。
当铜电线圈转动时，螺旋弹簧将被扭动，产生一个阻碍线圈转动的阻力矩，其大小与线圈转动的角度成正比，当磁力矩与螺旋弹簧中的阻力矩相等时，线圈停止转动，此时指针偏向的角度与电流成正比，故电流表的刻度是均匀的。
当线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针的偏转方向也随着改变，所以，根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。
磁电式电流表的读数是应用了电磁阻尼的原理。
为了使指针摆动快速稳定下来，从而便于快速读出示数，磁电式电流表将线圈绕在闭合的铝框上，在。
人教版高中物理选择性必修第2册 第一章 安培力与洛伦兹力 第1节 磁场对通电导线的作用力
3．在非匀强磁场中，只要通电直导线 l 所在位置的各点 B 矢量相等(包括大小 和方向)，则导线所受安培力也能用上述公式计算。
4．当电流同时受到几个安培力时，则电流所受的安培力为这几个安培力的矢 量和。
[典例 2]
如图，由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框，垂直匀强磁场放置，将 M、
N 两点接入电压恒定的电源两端，通电时，线框受到的安培力为 1.2 N，若将
MON 边移走，则余下线框受到的安培力大小为
()
A．0.6 N
B．0.8 N
C．1.2 N
D．1.6 N
[解析] 根据左手定则判断出各段受到的安培力的方向，如 图所示，令电源电压为 U，等边三角形 MON 的电阻为 3R， 曲线 MON 上产生的安培力合力竖直向上，与 MN 边受到的安 培力方向相同，并联后总电阻为：23R，根据欧姆定律，并联电路的总电流为： I1＝2RU/3＝32UR，则安培力为：F＝BI1L＝3B2URL＝1.2 N，将 MON 边移走，余 下线框受到的安培力大小为：F′＝BI2L＝BURL，比较可得 F′＝0.8 N。故 B 正确。
用时，有转到平行且电流方向相同的趋势
转换研 究对象
法
定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，可先分析 电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确 定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运 动方向
[典例 3]
如图所示，两个完全相同且相互绝缘、正交的金属环 A、B，
可沿轴线 OO′自由转动。现通以图示方向电流，沿 OO′看
磁电式电流表
磁电式电流表
（1）电流表的组成
永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘等六个部分组成。
如图所示
（2）工作原理
电流表由于蹄形磁铁和铁芯间的磁场是辐向均匀分布的，因此不管铜电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行。
因此，磁力矩与线圈中电流成正比（与线圈位置无关）。
当铜电线圈转动时，螺旋弹簧将被扭动，产生一个阻碍线圈转动的阻力矩，其大小与线圈转动的角度成正比，当磁力矩与螺旋弹簧中的阻力矩相等时，线圈停止转动，此时指针偏向的角度与电流成正比，故电流表的刻度是均匀的。
当线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针的偏转方向也随着改变，所以，根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。
（3）读数原理
磁电式电流表的读数是应用了电磁阻尼的原理。
为了使指针摆动快速稳定下来，从而便于快速读出示数，磁电式电流表将线圈绕在闭合的铝框上，在闭合的铝框内产生感应电流，获得电磁阻尼力矩，以使线圈快速稳定在所示数值的位置。
磁式电流表原理
4. 电流测量：通过校准和标定，可以将动铁的运动与电流的大小相对应。因此，通过观察 动铁的位置或指针的指示，可以确定通过线圈的电流大小。
需要注意的是，磁式电流表的测量范围通常是有限的，因此在选择和使用时需要根据待测 电流范围选择合适的电流表。此外，为了保护电流表和确保测量准确性，通常需要在电流表 前后加上适当的保护电阻。
磁式电流表原理
磁式电流表是一种用于测量电流的仪器，基于电磁感应原理工作。其原理可以简要概括如 下：
1. 磁场产生：磁式电流表中包含一个线圈，通常称为动铁线圈或运动线圈。当电流通过该 线圈时，会在其周围产生一个磁场。
2. 力的作用：当电流通过线圈时，磁场与线圈中的磁铁（通常称为动铁）相互作用。根据 洛伦兹力定律，当电流通过线圈时，磁场会对动铁产生一个力。
磁电式电流表的原理
磁电式电流表的原理磁电式电流表是一种常见的电流测量仪器，它利用了磁场与电流之间的相互作用原理。
下面将详细介绍磁电式电流表的工作原理。
1. 磁场与电流的相互作用磁场与通过导体的电流之间存在相互作用。
当电流通过导体时，会在导体周围产生磁场。
而磁场会对通过导体的电流产生力的作用，这种力被称为洛伦兹力。
洛伦兹力的大小与磁场强度和电流大小有关。
2. 磁电式电流表的结构磁电式电流表由一个磁场系统和一个电流感应系统组成。
磁场系统通常由一个永磁体和一个铁芯组成。
电流感应系统由一个线圈和一个指针组成。
3. 磁电式电流表的工作原理当通过磁电式电流表的导线中有电流流过时，电流感应系统中的线圈会受到洛伦兹力的作用。
这个力会使线圈产生一个力矩，将线圈转动一定角度。
转动的角度与电流大小成正比。
4. 磁电式电流表的灵敏度磁电式电流表的灵敏度是指单位电流通过时指针转动的角度。
灵敏度取决于线圈的匝数和磁场的强度。
通常，灵敏度较高的磁电式电流表能够测量较小的电流。
5. 磁电式电流表的量程磁电式电流表的量程是指能够测量的最大电流值。
为了保护磁电式电流表不受过大电流的损坏，通常在磁电式电流表的电路中加入保险丝。
当电流超过量程时，保险丝会断开，起到保护作用。
6. 磁电式电流表的使用注意事项在使用磁电式电流表时，需要注意以下几点：- 确保磁电式电流表的量程足够大，能够满足测量的电流范围。
- 避免将磁电式电流表连接在超出其量程的电路中，以免损坏电流表。
- 在使用磁电式电流表进行测量时，应确保电路处于断开状态，并将磁电式电流表正确连接在需要测量的电路中。
- 在读取磁电式电流表的测量结果时，应注意读取指针所指示的刻度值，并结合量程范围进行判断。
7. 磁电式电流表的优缺点磁电式电流表具有以下优点：- 适用于测量直流电流和交流电流。
- 结构简单，制造成本较低。
- 读数直观，易于操作。
然而，磁电式电流表也存在一些缺点：- 灵敏度较低，不能测量较小的电流。
磁电式电流表的工作原理
定期清洁电流表外壳表面，保持干燥，避免 潮湿和尘土侵蚀。
常见故障与排除方法
指针不归零 测量误差大
表壳破损 无显示
可能是由于机械磨损或电路故障导致，需要更换相关部件或进 行维修。
可能是由于量程选择不当、表笔接触不良或电路故障引起，需 要检查量程选择和表笔连接，如故障仍未排除，则需进行维修
。
刻度与量程
磁电式电流表的刻度与量程是根据其测量机构的特性和设计来确定的。 不同量程的电流表有不同的转换器和指示机构，以适应不同大小的电流 测量。
02 磁电式电流表的结构
测量机构
测量机构是磁电式电流表的核心部分， 它由线圈、铁芯和测量元件组成。
测量元件通常是一个铝框或铜框，上 面绕有测量线圈，当测量元件转动时， 测量线圈中的电流发生变化，从而产 生感应电动势。
刻度误差
刻度误差是由于刻度不准确或刻度盘磨损造成的。减小误差的方法包括定期对刻度盘进行 检查和校准，以及对磨损的刻度盘进行更换。
机械误差
机械误差是由于机械摩擦、传动机构松动等原因造成的。减小误差的方法包括保持机械部 分的清洁和润滑，定期对传动机构进行检查和紧固。
使用注意事项
正确接入电路
在使用磁电式电流表时，应正确接入电路，确保电流表串联在被 测电路中，以避免对电路造成影响。
可能是由于使用不当或意外碰撞导致，需要更换表壳或进行维 修。
可能是由于电源故障或电路故障导致，需要检查电源和电路连 接，如故障仍未排除，则需进行维修。
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磁电式电流表的工作 原理
目录
CONTENTS
• 磁电式电流表简介 • 磁电式电流表的结构 • 磁电式电流表的测量原理 • 磁电式电流表的特性与误差 • 磁电式电流表的应用与维护
史上最全高中物理磁场知识点总结
史上最全⾼中物理磁场知识点总结⼀、磁场磁体是通过磁场对铁钴镍类物质发⽣作⽤的，磁场和电场⼀样，是物质存在的另⼀种形式，是客观存在的。
⼩磁针的指南指北表明地球是⼀个⼤磁体。
磁体周围空间存在磁场；电流周围空间也存在磁场。
电流周围空间存在磁场，电流是⼤量运动电荷形成的，所以运动电荷周围空间也有磁场。
静⽌电荷周围空间没有磁场。
磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。
磁场是物质存在的⼀种形式。
磁场对磁体、电流都有⼒的作⽤。
与⽤检验电荷检验电场存在⼀样，可以⽤⼩磁针来检验磁场的存在。
如图所⽰为证明通电导线周围有磁场存在——奥斯特实验，以及磁场对电流有⼒的作⽤实验。
1．地磁场地球本⾝是⼀个磁体，附近存在的磁场叫地磁场，地磁的南极在地球北极附近，地磁的北极在地球的南极附近。
2．地磁体周围的磁场分布与条形磁铁周围的磁场分布情况相似。
3．指南针放在地球周围的指南针静⽌时能够指南北，就是受到了地磁场作⽤的结果。
4．磁偏⾓地球的地理两极与地磁两极并不重合，磁针并⾮准确地指南或指北，其间有⼀个交⾓，叫地磁偏⾓，简称磁偏⾓。
说明：①地球上不同点的磁偏⾓的数值是不同的。
②磁偏⾓随地球磁极缓慢移动⽽缓慢变化。
③地磁轴和地球⾃转轴的夹⾓约为11°。
⼆、磁场的⽅向在电场中，电场⽅向是⼈们规定的，同理，⼈们也规定了磁场的⽅向。
规定：在磁场中的任意⼀点⼩磁针北极受⼒的⽅向就是那⼀点的磁场⽅向。
确定磁场⽅向的⽅法是：将⼀不受外⼒的⼩磁针放⼊磁场中需测定的位置，当⼩磁针在该位置静⽌时，⼩磁针N极的指向即为该点的磁场⽅向。
磁体磁场：可以利⽤同名磁极相斥，异名磁极相吸的⽅法来判定磁场⽅向。
电流磁场：利⽤安培定则（也叫右⼿螺旋定则）判定磁场⽅向。
三、磁感线在磁场中画出有⽅向的曲线表⽰磁感线。
磁感线特点：（1）磁感线上每⼀点切线⽅向跟该点磁场⽅向相同。
（2）磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线越密的地⽅表⽰磁场越强，磁感线越疏的地⽅表⽰磁场越弱。
高中物理第三章《第4节-通电导线在磁场中受到的力》新人教版选修
[解析] 当开关K接通时，根据安培定则知电磁铁附近磁感 线的分布如图所示，由左手定则知通电直导线此时左端受力指 向纸内，右端受力指向纸外，故导线将转动，转到与磁感线接 近垂直时，整个导线受到的磁场力将竖直向下，故悬线张力变 大，选项D正确．
[答案] D
考点三 磁电式电流表 磁电式电流表的灵敏度较高，那么其原理是什么呢？
左手定则应用的两个要点 (1)安培力的方向既垂直于电流的方向，又垂直于磁场的方 向，所以应用左手定则时，必须使大拇指指向与四指指向和磁场 方向均垂直． (2)由于电流方向和磁场方向不一定垂直，所以磁场方向不一 定垂直穿入手掌，可能与四指方向成某一夹角．但四指一定要指 向电流方向．
[变式训练] 如图所示，导线 ABC 为垂直折线，其中电流 为 I，AB＝BC＝L，导线所在的平面与匀强磁场垂直，匀强磁场 的磁感应强度为 B，求导线 ABC 所受安培力的大小和方向．
把整段导线分为多段电流元，先用 左手定则判断每段电流元受力的方 电流元法 向，然后判断整段导线所受合力的 方向，从而确定导线的运动方向 环形电流可等效成小磁针，通电螺 等效法 线管可以等效成条形磁铁或多个环 形电流，反过来也成立
通过转动通电导线到某个便于分析的特殊 特殊位置法 位置，然后判断其所受安培力的方向，从
(3)形象记忆左手定则和安培定则的不同用途：“力”字最 后一笔是向左写的，用左手判断安培力的方向，电流的磁场中的 “电”字最后一笔是向右写的，用右手判断电流的磁场方向．简 称“左力右电”．
2. 安培力的大小 (1)当 B 与 I 垂直时，F＝BIL；当 B 与 I 成 θ 角时，F＝BILsinθ， θ 是 B 与 I 的夹角． (2)B 对放入的通电导线来说是外磁场的磁感应强度． (3)导线 L 所处的磁场应为匀强磁场；在非匀强磁场中，公 式 F＝BILsinθ 仅适用于很短的通电导线(我们可以把这样的直 线电流称为直线电流元)．
磁电式电表
所以磁电式电表的表盘刻度是均匀的。
4、电表的指针转过的角度：
5、磁电式仪表的特点
（1）灵敏度高，可以测量很弱的电流，但是绕制线 圈的导线很细，允许通过的电流很小。 （2）电流和安培力成正比，所以电流表的刻度是均 匀的 （3）电流方向改变，安培力方向也改变，线圈朝相 反方向转动。
nBLd q= I k
所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延 长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置， 线圈平面与磁感线平行
该磁场并非匀强磁场，但在以铁芯为中心的 圆圈上，各点的磁感应强度B的大小是相等的.
3、电流表的刻度是均匀的 由于磁场对电流的作用力跟电流成正比，
ห้องสมุดไป่ตู้
因而安培力的力矩也跟电流成正比，
而螺旋形弹簧的扭矩与指针转过的角度成正比，
三. 磁电式电流表
1、磁电式电表的构造：刻度盘、指针、蹄形磁铁、
极靴（软铁制成） 、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯（软铁 制成）。
２、最基本的是 磁铁和线圈。 3、铁芯、线圈和指针 是一个整体可 以转动。
线圈在安培力作用下发生转动
［问题］电流表中磁场分布有何特点呢？ 2、极靴和铁芯使磁场都沿半径方向辐向 均匀分布
电流表工作原理
• 如图质量为m，长为L的金 属棒MN，通过柔软金属丝 挂于a，b点，ab点间电压为 U，电容为C的电容器与a、 b相连，整个装置处于磁感 应强度为B，竖直向上的匀 强磁场中。接通S，电容器 瞬间结束放电后又断开S， 则MN能摆起的最大高度是 多少?
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磁电式电流计的工作原理
依据的物理学原理
• 安培力与电流关系
磁电式电流表的结构
蹄形磁铁， 铁芯，线圈， 螺旋弹簧， 指针，刻度 盘等。
结构示意图
蹄形磁铁和铁芯间的磁场有什么 特点？
• 是均匀辐向磁场
何为“均匀辐向磁场”？
• 所有磁感应线的延长线都通过铁芯的中心， 不管线圈转到什么位置，线圈平面都与磁 感应线平行
；
将暗月の事情和夜轻语她们说说の时候,鹿老却传音了过来.白重炙摸了摸鼻子,再次朝暗月望了眼,走了出去,接着带着三女直接出现在寒心阁. 寒心阁还是老样子,美丽而又有散发着淡淡の幽香.只是原来の翠花她们显然还没被送回来,阁内空无一人. "不咋大的寒子,你呀来后山一趟！" 果然,白重炙屁股还没坐热,夜若水の传音就到了.和三人解释了几声,白重炙便直接朝白家后山闪去.几次移形换位之后,他已经站立在后山不咋大的湖旁. 一出现在湖边,远处便飞来三道身影,正是夜天龙三人.而三人身体上明显都带几处伤痕,夜青牛受伤最为严重,全身许多处地方都被白 布包裹了起来. 白重炙一见,连忙弯身行礼,关心の问起他们の伤势："见过三位爷爷！你呀们の伤怎么样?没什么大事吧?" "哈哈,好不咋大的子,干得不错！俺们还死不了,不用担心."夜天龙古板の脸上满是激动の笑容,挥舞着手,用力の拍了拍白重炙の肩膀,不料却可能触动了伤口,嘶哑 咧嘴の苦笑起来.看这情况,三人明显都从夜若水那里,得到了确切の情况,明白那让他们猜了很久uの黑袍人竟然是他们家の白重炙,他们怎么不激动,不兴奋? "不咋大的寒子,俺老牛没看错你呀！你呀这个孙女婿俺十二分满意！嘿嘿！"夜青牛也想抬手过来,只是上身不少地方被包裹着,只 能抬起又放下,咧开嘴大笑道. "咻" 就在夜白虎也想说些什么の时候,空间突然波动起来,夜若水瞬移了过来.两条白眉下の眼眸尽是笑意："行了,你呀们三人好好养伤,以后再聊.俺和不咋大的寒子谈点事情！" 说完直接带着白重炙直接瞬移,带着他出现在静修の那个山洞.一到山洞内,却 发现刀皇枪皇和月惜水雪家老祖都正含笑の看着他. "白重炙拜见四位前辈！"白重炙虽然有三人不太认识,只是在雾霭城外见过一面而已.但心里却知道这三人便是破仙府の神级强者,连忙恭敬の行礼起来. "不用客气,俺们の不咋大的英雄." 刀皇微笑说道,而后手一挥,竟然布置了一些域 场,将山洞笼罩进去.这才正**了起来,同时其余三人也跟着站了起来,和夜若水并排站立起来,五人神情无比严肃.刀皇从怀中掏出三枚红色の令牌,郑重其事の递给白重炙说道. "今日叫你呀们又两件事情,第一俺们五人,代表破仙府数十亿子民,感谢你呀为破仙府所做の一切.你呀白重炙是 破仙府の英雄,是你呀拯救了破仙府.俺代表破仙府赐予你呀三枚破仙血令,你呀可以有三次驱使大陆强者为你呀做任何不违背常理事情の权利,当然,也包括俺们五人！" 当前 第叁捌陆章 炽火大陆の秘密 文章阅读 "这…好吧,多谢诸位了！" 白重炙伸手接过三枚破仙血令,没有矫情.请 大家检索（品&书￥网）看最全！更新最快の这可是好东西啊.当年夜天龙可是靠了这东西号召群雄,杀到了天妖城去了,不拿可是来不拿. 刀皇见白重炙收下了东西,这才和夜若水他们对视一眼.五人点了点头,竟然同时对着轻寒深深弯腰鞠躬了起来,刀皇弯腰沉声说道："第二件事情,是俺 们想代表炽火大陆所以の子民请求你呀一件事情！" "啊?这…五位前辈这是干什么?快平身！" 白重炙正把玩这三块破仙血令,却突然见五人同时恭敬の弯腰给自己鞠躬起来.吓了一条,开玩笑,这五人其中有一些是他老祖宗,一些是他媳妇の祖宗,这礼他敢受?可是会折寿の.连忙跳了起来, 就要过去扶其他们. "白重炙,你呀不答应俺们,俺们就不起来！"刀皇再次认真说道,就是不起身.五人倒是好像铁了心の称砣般,继续弯着腰行着礼.就连夜若水和月惜水两人都是一片沉默,似乎在等白重炙の回应. "答应,俺什么都答应,可以了吗?" 白重炙一看面色一苦,这是让他往死路上 bi啊,自己老祖宗和四名都可以做他祖宗の人这样求他,就算让他去单挑神城那个光头,他现在也只能去了. "嗯,俺代表整个炽火大陆の人感激你呀,如果这事你呀能成功の话,你呀将是整个炽火大陆の救世主！"五人同时起身,神情没有丝毫不自然,反而面带感激の望着白重炙. "等等,炽火 大陆?这关炽火大陆什么事?" 白重炙偷偷憋了一眼夜若水和月惜水发现两人没有丝毫尴尬,这才扭捏这身体,反而诧异の问了起来,心里却是打起鼓,都扯到了炽火大陆上来了,岂会是不咋大的事?这五个老家伙看来是要给自己一些重担了.同时他也很纳闷,炽火大陆没什么大事啊?现在异族 杀の被杀了,退の退走了,大陆一片太平啊！ "俺们恳求你呀の事情,就是你呀要尽你呀此生最大の努力,去解救炽火大陆！"刀皇沉吟一下,郑重其事の说道. 白重炙却是越听越糊涂了："解救炽火大陆?为什么要解救?你呀们说清楚一点好吗?大陆怎么了?大陆好像没什么事吧?" "错！" 这 时进来之后一直沉默の,夜若水突然开口了,他眼中闪过一丝深深の屈辱和愤怒,情绪变得几多激动起来： "你呀说看到平静の大陆,其实都是表面の东西,都是假象…这样和你呀说吧,这个炽火大陆原本是属于炽火人民の大陆,但是数千年第一次灭世大战之后,炽火大陆就不是俺们の了.俺 们…现在是一群被人圈养牲口,一群想杀就杀,想怎么玩就怎么玩の牲口！" 夜若水说完,似乎触动了五人心里の记忆.五人の脸上同时浮现了一丝悲哀,一丝沉痛,一丝屈辱,一丝悲愤… 大陆不是俺们の?俺们是圈养の牲口? 白重炙看着几人の神情,嘴里念叨の夜若水の话语,数千年前?灭世 大战?他隐隐有些明白了,但是却不敢确定の问道："老祖宗你呀の意思是神城吗?神城圈养了大陆人民?但是神城好像不怎么管大陆の事啊?" "呵呵,不管?" 夜若水嘴角露出一丝冷笑,微微摇了摇头继续说道："你呀所知道の历史,和看到の表面都是假象,你呀要清楚一点,历史往往是由胜利 者改写の……数千年三族战乱不休?屁！灭世大战,屠一人力压三族强者,促成三族和平相处,共同立下血誓?也是屁！神城不会干扰三族内政更是屁！"夜若水越说越激动,竟然直接爆了粗口："俺告诉你呀,炽火大陆数千年前一直都是三府和平共处,相安无事.你呀想想那时大陆那么神级强 者,一旦开战,引发神级强者对战,大陆还会存在吗?大陆那么多强者神级巅峰那时候也无数,屠一人怎么力压の住?你呀以为他真有王八之气?虎躯一震四海震服?不干扰内政?你呀在府战怎么遇险の?天龙带人去天妖城の时候,神城四卫来干什么?" "那事情の真相,究竟是什么?" 白重炙越想 越觉得有道理了,因为他还知道一件事,魂种の事情,这明显是神城の暗地势力,明显这类暗使神城还有不少,这些人都是在监察着大陆の各种情况. 刀皇却是直接ha话道："事情の真相很简单,屠是炽火位面神界所承认の领主.他掌握了整个炽火大陆生杀大全.他派人引起三族大战,而后他在 神山一人击杀了大陆数十米神级强者,迫使大陆所有强者屈服,无奈下签了城下之盟.并且他制定了府战规则,三十年一次大战,其实根本就不是调解三族纠纷.而是……他在收集死去の冤魂修炼黑暗邪法,以及炼制灵魂丹.每三十年一代人刚刚成长起来了,而后却要轰轰烈烈の去幽冥岛赴死. 他,是在把炽火大陆の子民当成畜生在圈养啊,每隔三十年,畜生长大了,就干脆利落の宰了…" 府战?对了！ 白重炙突然惊醒,府战那时候他在血色平原就发现了一丝奇怪现象,在血色平原上会忍不住产生嗜血の冲动,让人越杀会越疯狂,似乎那里の气息有种奇怪の魔力般,让人忍不住要扁 人. 并且每当一次大战结束之后,血色平原の天空会突然起风,变成昏沉沉の.原来竟然是有些在搞鬼,有人在用特殊の方法或者说阵法在收集灵魂. 本来他就一直很奇怪,为何府战刚好三十年一次,并且精英府战和混乱府战轮流交替.现在被刀皇一说,他就明白了.这是屠の养成计划啊,这样 交错隔开.不仅不会让大陆の人口急剧缩水,刚好能保持持平. 并且三十年一次の大战让三族之间の仇恨越来越深,越来越花解不开.他
电流表工作原理图dd汇总
圈上,各点的磁感应强度B的大小是相等的.
4.磁电式电流表的工作原理
⑴线圈所受的磁力矩
M1 NBIS
当N、B、S一定时，有 M1 I
⑵线圈转动时,受到弹簧的反
抗力矩 M 2 k
⑶当线圈停在某一位置时, 合力矩为零,有 M1 M 2
NBIS k NSB I
回顾.磁电式电流表的特点 ⑴表盘的刻度均匀(θ∝I);
⑵灵敏度高,过载能力差;
『灵敏度高,可测出很弱的电 流;但线圈的导线很细,允许通 过的电流很弱(几十微安到几 毫安) 』
⑶满偏电流Ig、内阻Rg反 映了电流表的最主要特性;
⑷据电流表指针偏转方向可判定电路中电流的 方向.
『当线圈中的电流方向发生变化时,安培力的方向也随 之改变,指针的偏转方向也发生变化. 』
k
若N、S、B、k一定时,θ∝I
5.磁电式电流表的特点 ⑴表盘的刻度均匀(θ∝I);
⑵灵敏度高,过载能力差;
⑶满偏电流Ig、内阻Rg反 映了电流表的最主要特性;
⑷据电流表指针偏转方向可判定电路中电流的 方向. ⑸只能测直流.
课堂练习
1.如图分别是磁电式电流表的结构图与磁极
间磁场分布图,以下选项中正确的是[ C ]
①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
②通电线圈中的电流越大,电流表指针偏转
角度也越大
③在线圈转动的范围内,各处
的磁场都是匀强磁场
④在线圈转动的范围内,线圈
所受磁力矩与电流有关,而
与所处位置无关
A.①②
B.③④
C.①②④ D.①②③④
课堂练习
2.下列哪些措施可以提高磁电式电流表
电流表的工作原理
一、电流表的构造
磁电式仪表的核心构造：线圈、软铁、螺旋弹簧等
（1）蹄形磁铁和铁芯间的磁场 是均匀地福向分布的．
（2）铝框上绕有线圈，铝框的 转轴上装有两个螺旋弹簧和一 个指针．
二、电流表的工作原理
设线圈的导线所处位置的磁感应强度大小为B，线框长 为L，宽为d，线圈匝数为n，通有电流I时，安培力对转轴 的磁力矩为M1。 1.线圈处于蹄形磁铁和铁芯间辐向均匀分布的磁场中。
2.电流和安培力成正比，所以电流表的刻度是均匀的。
3.电流方向改变，安培力方向也改变，线圈朝相反方向转 动。
4.测量电流的大小： M1与M2相平衡时指针的偏角θ满足： nBS I
k
二、电流表的工作原理
5.测量电流的方向：
当线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改 变，指针的偏转方向也随着改变。即根据指针的偏转方 向，可以知道被测电流的方向。
二、电流表的工作原理
三、电流表的特点
1.灵敏度高，可以测量很弱的电流，但是绕制线圈的导线 很细，允许通过的电流很小。
二、电流表的工作原理
设线圈的导线所处位置的磁感应强度大小为B，线框长 为L，宽为d，线圈匝数为n，通有电流I时，安培力对转轴 的磁力矩为M1。 1.线圈处于蹄形磁铁和铁芯间辐向均匀分布的磁场中。 2.线圈所受的磁力矩： 3.两弹簧的扭转力矩：
M 2 k (为线圈转动的角度 ， 即指针的偏角 )
M2阻碍线圈的转动，k为扭转劲度系数
2.线圈所受的磁力矩：M1来自Fd 22
F
d
nBILd
nBIS
①即线圈不管转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，
磁力矩不变。
二、电流表的工作原理
②磁力矩的一般表达式： M nBIS cos (为S与B的夹角）
磁电式电流表
洛伦兹力知识点1.磁电式电流表电流表由于蹄形磁铁和铁芯间的磁场是辐向均匀分布的，因此不管铜电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行．因此，磁力矩与线圈中电流成正比（与线圈位置无关）．当铜电线圈转动时，螺旋弹簧将被扭动，产生一个阻碍线圈转动的阻力矩，其大小与线圈转动的角度成正比，当磁力矩与螺旋弹簧中的阻力矩相等时，线圈停止转动，此时指针偏向的角度与电流成正比，故电流表的刻度是均匀的．当线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针的偏转方向也随着改变，所以，根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向．2.洛伦兹力的大小和方向3.带电粒子在匀强磁场中的运动高考考纲1.磁电式电流表1、（2008高三上期末西城区）实验室经常使用的电流表是磁电式仪表．这种电流表的构造如图甲所示．蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的．当线圈通以如图乙所示的电流，下列说法正确的是（）A ．线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行B ．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动C ．当线圈转到如图乙所示的位置，b 端受到的安培力方向向上D ．当线圈转到如图乙所示的位置，安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动【答案】 A B D【解析】A、磁场是均匀地辐向分布，所以磁感线始终与线圈平面平行，即始终与线圈边垂直．故A 正确；知识点B、当通电后，处于磁场中的线圈受到安培力作用，使其转动，螺旋弹簧被扭动，则受到弹簧的阻力，从而阻碍线圈转动，故B正确．C、由左手定则可判定：当线圈转到如图乙所示的位置，b端受到的安培力方向向下，故C 错误；D、由左手定则可判定：当线圈转到如图乙所示的位置，b端受到的安培力方向向下，a端受到的安培力方向向上，因此安培力使线圈沿顺时针方向转动，故D正确；2、（2012高三上期末西城区）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，OO'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OO'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】由左手定则知线圈的左边受力向上，右边受力向下，故线圈开始沿顺时针方向转动，ACD 错误B正确．2.洛伦兹力的大小和方向3、显像管原理的示意图如图所示，当没有磁场时，电子束将打在荧光屏正中的O点，安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场，使电子束发生偏转．设垂直纸面向里的磁场方向为正方向，若使电子打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点，下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是（）A．A图B．B图C．C图D．D图【答案】A【解析】根据左手定则判断电子受到的洛伦兹力的方向．电子偏转到a点时，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，对应Bt图，图线应在t轴下方；电子偏转到b点时，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里，对应Bt图，图线应在t轴上方．4、如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场．一带电粒子a（不计重力）以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O'点（图中未标出）穿出．若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b（不计重力）仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子b（）A．在电场中运动时，动能一定减小B．在电场中的电势能一定减小C．穿出位置一定在O'点下方D．穿出位置一定在O'点上方运动时【答案】B【解析】根据题意，粒子b在电场中做类平抛运动，电场力一定做正功，其电势能一定减小，动能一定增大，选项A错误，B正确；因为粒子b所带电荷的电性不知，所以还不能确定穿出位置是在O'点的上方还是下方，选项CD错误．本题答案为B．5、（2011高考东城二模）如图所示，两个带等量正电荷的小球与水平放置的光滑绝缘杆相连，并固定在垂直纸面向外的匀强磁场中，杆上套有一个带正电的小环，带电小球和小环都可视为点电荷．若将小环由静止从图示位置开始释放，在小环运动的过程中，下列说法正确的是（）A．小环的加速度的大小不断变化B．小环的速度将一直增大C．小环所受的洛伦兹力一直增大D．小环所受的洛伦兹力方向始终不变【答案】A【解析】小环在水平方向上受到两个库仑力作用，在竖直方向上受洛伦兹力和杆子对环的弹力．根据受力情况知，小环向左先加速后减速到0．然后又返回．加速度的大小在变，速度的大小和方向都在变，知洛伦兹力的大小和方向都变化．故A正确，BCD错误，6、（2009高三上期末东城区）质量为m、带电量为q的小物块，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，如图所示．若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是（）A．小物块一定带有正电荷B．小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动C．小物块在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动D．小物块在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为cos mgBqθ【答案】B D【解析】A、带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，知洛伦兹力的方向垂直于斜面向上．根据左手定则知，小球带负电．故A错误．B 、小球在运动的过程中受重力、斜面的支持力、洛伦兹力，合外力沿斜面向下，大小为sin mg θ，根据牛顿第二定律知sin a g θ=，小球在离开斜面前做匀加速直线运动．故B 正确，C 错误D 、当压力为零时，在垂直于斜面方向上的合力为零，有cos mg qvB θ=，解得：cos mg v Bqθ=，故D 正确．7、（2014高三上期末朝阳区）如图10所示，空间有一个范围足够大的匀强磁场，磁感应强度为B ，一个质量为m 、电荷量为q +的带电小圆环套在一根固定的绝缘水平细杆上，杆足够长，环与杆的动摩擦因数为μ．现给环一个向右的初速度0v ，在圆环整个运动过程中，下列说法正确的是（）A ．如果磁场方向垂直纸面向里，圆环克服摩擦力做的功一定为2012m vB ．如果磁场方向垂直纸面向里，圆环克服摩擦力做的功一定为322022122m g m B q -vC ．如果磁场方向垂直纸面向外，圆环克服摩擦力做的功一定为2012m vD ．如果磁场方向垂直纸面向外，圆环克服摩擦力做的功一定为322022122m g m B q-v【答案】C 【解析】 如果磁场放系那个垂直纸面向里，对带电小圆环受力分析，可知洛伦兹力竖直向上，若该力的大小等于重力，则带电小圆环做匀速直线运动，摩擦力不做功；如果磁场方向垂直纸面向外，则所受洛伦兹力竖直向下，小圆环与绝缘水平细杆之间必有摩擦力作用，小圆环在摩擦力的作用下，做减速运动，且最终一定静止，在此过程中，只有摩擦力对圆环做功，根据功能关系可知，圆环克服摩擦力做的功一定是2012m v3. 带电粒子在匀强磁场中的运动图108、（2008高三上期末朝阳区）如图所示是一磁控管的横截面示意图，管内有平行于管轴线的匀强磁场，磁感应强度大小为B ．假设一群电子在垂直于管的某截面内做匀速圆周运动，这群电子的数量为n ，每个电子的电荷量为e ，质量为m ，则这群电子的运动等效为一个环形电流，该电流I 大小为（）A ．22ne Bm π B ．2neB mπC ．24ne B m πD ．4neB m π【答案】 A【解析】电子在磁场中做匀速圆周运动，周期2mT eBπ=， 等效电流222Q ne ne ne BI m t Tm eBππ====；9、如图所示，圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a b c 、、，以不同速率对准圆心O 沿着AO 方向射入磁场，其运动轨迹如图．若带电粒子只受磁场力作用，则下列说法正确的是（）A ．a 粒子动能最大B ．c 粒子速率最大C ．c 粒子在磁场中运动时间最长D ．它们做圆周运动的周期a b c T T T << 【答案】 B 【解析】由图可知，c 粒子的轨道半径最大，a 粒子的轨道半径最小，由m R=qBv可知，c 粒子的速度最大，动能最大，A 错B 对；粒子在匀强磁场中的运动周期2mT=qBπ可知，当三粒子的比荷相同时，在同一匀强磁场中运动周期相同，D 错；粒子在磁场中的运动时间t=T 2ϕπ，由圆弧对应的圆心角ϕ决定，圆心角ϕ与速度方向的偏转角相等，其中a 的偏转角最大，因此a 粒子在磁场中的运动时间最长，C 错．10、如图甲所示，直角坐标系中直线AB 与横轴x 夹角30BAO ∠=︒，AO 长为a ．假设在点A 处有一放射源可沿BAO ∠所夹范围内的各个方向放射出质量为m 、速度大小均为v 、带电量为e 的电子，电子重力忽略不计．在三角形ABO 内有垂直纸面向里的匀强磁场，当电子从顶点A 沿AB 方向射入磁场时，电子恰好从O 点射出．试求： （1）从顶点A 沿AB 方向射入的电子在磁场中的运动时间t ；（2）速度大小为2v 的电子从顶点A 沿AB 方向射入磁场（其它条件不变），求从磁场射出的位置坐标．（3）磁场大小、方向保持不变，改变匀强磁场分布区域，使磁场存在于三角形ABO 内的左侧，要使放射出的速度大小为v 电子穿过磁场后都垂直穿过y 轴后向右运动，试求匀强磁场区域分布的最小面积S ．（用阴影表示最小面积）【答案】（1）3at yπ=（2）()02a ，（3）2(3)6s a π-=【解析】（1）根据题意，电子在磁场中的运动的轨道半径R a = 由2/B ev mv a =得：/B mv ea =由2/?T m eB =，/6/3v t T a ==（2）由2/evB mv r =，得 /r mv eB =，因此其它条件不变，当速度大小为2v 时，2r a =如图所示， 从磁场射出的位置坐标为(0,2a )（3）有界磁场的上边界：沿AB 方向发射的电子在磁场中运动轨迹与AO 中垂线交点的左侧圆弧．有界磁场的下边界：以A 点的正上方、距A 点的距离为a 的点为圆心，以a 为半径的圆弧．如图所示： 最小面积为：22021(3)2(sin30)1226a s a a ππ-=-=11、如图所示，在平面直角坐标系xOy 内，第Ⅰ象限存在沿y 轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以ON 为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B ．一质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子，从y 轴上y h =处的M 点，以速度0v 垂直于Y 轴射入电场，经x 轴上2h x =处的P 点进入磁场，最后以垂直于y 轴的方向射出磁场．不计粒子重力．求：（1）电场强度大小.E（2）粒子在磁场中运动的轨道半径r ．（3）粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t ．【答案】（1）202mv qh （23）0234h mv Bqπ+【解析】（1）粒子的运动轨迹如图所示，设粒子在电场中运动的时间为1t x 方向：012h v t =，y 方向：211h 2at =，根据牛顿第二定律： Eq ma =求得20E 2mv qh=（2）根据动能定理，2201122Eqh mv mv =-将E的表达式代入上式，可求得0v 再根据2v Bqv m r=，求出r =（2）粒子在电场中运动的时间：102ht v =，粒子在磁场中运动的周期：22R m T v Bq ππ== 设粒子射入磁场时与x 轴成α角，在磁场中运动的圆弧所对圆心角为β则0cos v v α==，45α=︒因射出磁场时的速度方向垂直于y 轴，故135β=︒所以粒子在磁场中运动的时间为238t T =总时间12023t t t 4h m v Bq π=+=+12、（2009高考西城三模）在研究性学习中，某同学设计了一个测定带电粒子比荷的实验，其实验装置如图所示．abcd 是一个长方形盒子，在ad 边和cd 边上各开有小孔f 和e ，e 是cd 边上的中点，荧光屏M 贴着cd 放置，能显示从e 孔射出的粒子落点位置．盒子内有一方向垂直于abcd 平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B ．粒子源不断地发射相同的带电粒子，粒子的初速度可以忽略．粒子经过电压为U 的电场加速后，从f 孔垂直于ad 边射入盒内．粒子经磁场偏转后恰好从e 孔射出．若已知fd cd L ==，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用力．求： （1）带电粒子的荷质比/q m（2）带电粒子在磁场中运动的速度大小v ．（3）带电粒子在磁场中运动的时间t （可用反三角函数表示）．【答案】（1）带电粒子的荷质比2212825q Um B L =； （2）带电粒子在磁场中运动的速度大小165Uv BL=；（3）带电粒子在磁场中运动的时间2564BL t U =．【解析】（1）粒子经电场加速后，由动能定理得：212qU mv =射入磁场后，有：2v qvB m R=粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，几何关系是：222()()2LL R R -+=联立解得：带电粒子的电量与质量的比值为：2212825q Um B L =（2）带电粒子在磁场中运动的速度大小：165Uv BL= （3）由几何关系得粒子轨迹所对应的圆心角2arcsin θ== 带电粒子在磁场中运动的时间：25264m BL t T qB U θθπ===13、（2007高三上期末西城区）如图所示，在NOQ 范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场I ，在MOQ 范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场Ⅱ，M O N 、、在一条直线上，60MOQ ∠=︒，这两个区域磁场的磁感应强度大小均为B ．离子源中的离子带电荷量为q +，质量为m ，通过小孔1O 进入两板间电压为U 的加速电场区域（可认为初速度为零），离子经电场加速后由小孔2O 射出，再从O 点进入磁场区域I ，此时速度方向沿纸面垂直于磁场边界MN 不计离子的重力．（1）若加速电场两板间电压0U U =，求离子进入磁场后做圆周运动的半径0R（2）在OQ 上有一点P ，P 点到O 点距离为若离子能通过P 点，求加速电压U 和从O 点到P 点的运动．【答案】（1）离子进入磁场后做圆周运动的半径0R（2）加速电压U 是2222B L qmn 其中123n =⋯，，，，离子从O 点到P点的运动时间为3n m qB π，其中123n =⋯，，，．【解析】（1）离子在电场中加速时，根据动能定理得 20012qU mv = 电子在磁场中运动时，由洛伦兹力提供向心力，则有2000v qv B m R =联立解得，0R =（2）离子进入磁场时的运动轨迹如图所示由几何关系可知0''''OP P P R ==要保证离子通过P 点，必须有L nR =解得，2222B L qU mn =其中123n =⋯，，， 又离子运动的周期为2mT qBπ=则离子从O 点到P 点的运动时间为323n mt n T qBπππ=⋅=，其中123n =⋯，，，14、（2013高三上期末朝阳区）如图所示，LMN 是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道，MN 水平且足够长，LM 下端与MN 相切．在虚线OP 的左侧，有一竖直向下的匀强电场1E ，在虚线OP 的右侧，有一水平向右的匀强电场2E 和垂直纸面向里的匀强磁场B ．CD 、是质量均为m 的小物块（可视为质点），其中C 所带的电荷量为q +，D 不带电．现将物块D 静止放置在水平轨道的MO 段，将物块C 从LM 上某一位置由静止释放，物块C 沿轨道下滑进入水平轨道，速度为v ，然后与D 相碰，粘合在一起继续向右运动．求：（1）物块C 从LM 上释放时距水平轨道的高度h ； （2）物块C 与D 碰后瞬间的共同速度v 共； （3）物块C 与D 离开水平轨道时与OP 的距离x ．【答案】（1）物块C 从LM 上释放时距水平轨道的高度212()mv h mg qE =+；（2）物块C 与D 碰后瞬间的共同速度2v v =共； （3）物块C 与D 离开水平轨道时与OP 的距离2222224()4m mg v x qE q B =-．【解析】（1）物块C 下滑过程中，由动能定理得：211()02mg qE h mv +=-，解得：212()mv h mg qE =+；（2）物块C D 、碰撞过程动量守恒，以C D 、组成的系统为研究对象，以C 的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv m m v =+共（），解得：2v v =共； （3）C 与D 刚要离开水平轨道时对轨道的压力为零， 设此时它们的速度为v '，在竖直方向上，'2qv B mg =①CD 一起向右运动过程中，由动能定理得：222112'222qE x mv mv =⨯-⨯共② 由①②解得：2222224()4m mg v x qE q B =-；1、如图，质量为m 、电量为e 的电子的初速为零，经电压为U 的加速电场加速后进入磁感强度为B 的偏转磁场（磁场方面垂直纸面），其运动轨迹如图所示．以下说法中正确的是（）A ．加速电场的场强方向向上B ．偏转磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里C ．电子在电场中运动和在磁场中运动时，加速度都不变，都是匀变速运动 D．电子在磁场中所受的洛伦兹力的大小为f =【答案】 D 【解析】 电子带负电荷，其在电场中受到的电场力竖直向上，所以场强方向肯定竖直向下，选项A 错误；根据左手定则可知，偏转磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外，选项B 错误；电子在电场中运动的加速度不变，做的是匀变速运动，而在磁场中运动时，加速度大小不变，方向时刻改变，所以做的是非匀变速运动，选项C 错误；设电子进入磁场时的速度大小为v ，则212eU mv =，f Bve =，联立解得f =D 正确．本题答案为D ．2、如图，半径为R 的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外，一电荷量为()0q q >、质量为m 的粒子沿平行于直径ab 的方向射入磁场区域，射入点与ab 的距离为2R，已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60︒，则粒子的速率为(不计重力)（）随堂练习A ．2qBRm B ．qBR mC ．32qBR mD ．2qBR m【答案】 B【解析】 如图所示，粒子做圆周运动的圆心2O 必在垂直于速度方向的直线EF 上，由于粒子射入、射出磁场时运动方向间的夹角为60︒，故圆弧ENM 对应圆心角为60︒，所以2EMO 为等边三角形．由于12RO D =，所以160EO D ∠=︒，1O ME 为等边三角形，所以可得到粒子做圆周运动的半径21EO O E R ==，由2mv qvB R=，得qBRv m =，B 正确．3、某空间存在着如图甲所示的足够大的沿水平方向的匀强磁场．在磁场中A B 、两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上，物块A 带正电，物块B 不带电且表面绝缘．在10t =时刻，水平恒力F 作用在物块B 上，物块A B 、由静止开始做加速度相同的运动．在A B 、一起向左运动的过程中，以下说法正确的是（）A ．图乙可以反映A 所受洛仑兹力大小随时间t 变化的关系B ．图乙可以反映A 对B 的摩擦力大小随时间t 变化的关系C ．图乙可以反映A 对B 的压力大小随时间t 变化的关系D ．图乙可以反映B 对地面压力大小随时间t 变化的关系 【答案】 C D 【解析】AB 整体向左做初速度为零的匀加速直线运动，所以f 洛与t 成正比，A 对B 的摩擦大小恒定，A 对B 压力1N mg Bqv =+， B 对地压力2()N M m g Bqv =++．4、（2010高三上期末朝阳区）如图所示，在正方形区域abcd 内有一垂直纸面向里的匀强磁场，一束电子以大小不同的速率垂直于ad 边且垂直于磁场射入磁场区域，下列判断正确的是（）A ．在磁场中运动时间越长的电子，其运动轨迹越长B ．在磁场中运动时间相同的电子，其运动轨迹一定重合C ．不同运动速率的电子，在磁场中的运动时间一定不相同D ．在磁场中运动时间越长的电子，其运动轨迹所对应的圆心角越大 【答案】 D【解析】A 、根据弧长l vt =，可知，弧长与运动的时间及速度有关，时间长的轨迹不一定长，故A 错误；B 、根据2t T qBπ==可知，运动时间相同，圆心角一定相同，若电子都从ad 边射出，圆心角都是π，速度不同，半径不一样，轨迹不重合，故B 错误；C 、根据B 的分析可知，运动时间与圆心角由关，只要圆心角相同，运动时间就相同，与速度无关，故C 错误；D 、根据B 的分析可知，运动时间越长的电子，其运动轨迹所对应的圆心角越大，故D 正确．5、（2013高考门头沟二模）如图所示．有理想边界的匀强磁场方向垂直纸面向外．磁感应强度大小为B ．某带电粒子的比荷（电荷量与质量之比）大小为k ．由静止开始经电压为U 的电场加速后．从O 点垂直射入磁场．又从P 点穿出磁场．下列说法正确的是（不计粒子所受重力）（）A ．如果只增加U ，粒子可以从dP 之间某位置穿出磁场B ．如果只减小B ，粒子可以从ab 边某位置穿出磁场C ．如果既减小U 又增加B ，粒子可以从bc 边某位置穿出磁场D ．如果只增加k ，粒子可以从dP 之间某位置穿出磁场 【答案】 D 【解析】带电粒子在电场中加速的过程中．有：212qU mv =；进入磁场中．设其运动的半径为r ．则有：mv r qB =．有：r =；如果只增加U ．则粒子的运动半径变大．粒子的出射点将向右侧移动．不可能从dP 之间的某位置穿出磁场；如果只减小B ．则粒子的运动半径变大．但粒子最后的出射点一定在入射方向的下侧部分．不可能从ab 边上的某位置穿出；如果既减小U 又增加B ，则粒子的运动半径减小，粒子的出射点向原出射点的左侧移动，不可能从bd 边的某位置穿出磁场；如果只增加k ，则粒子的运动半径减小，可以从dP 之间的某位置穿出磁场．6、（2011高考西城二模）如图所示，在x o y ﹣﹣坐标系中，以0r （，）为圆心，r 为半径的圆形区域内存在匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向里．在y r ＞的足够大的区域内，存在沿y 轴负方向的匀强电场，场强大小为E ．从O 点以相同速率向不同方向发射质子，质子的运动轨迹均在纸面内，且质子在磁场中做圆周运动的轨迹半径也为r．已知质子的电荷量为q，质量为m，不计质子所受重力及质子间相互作用力的影响．（1）求质子射入磁场时速度的大小；（2）若质子沿x轴正方向射入磁场，求质子从O点进入磁场到第二次离开磁场经历的时间；（3）若质子沿与x轴正方向成夹角θ的方向从O点射入第一象限的磁场中，求质子在磁场中运动的总时间．【答案】（1）求质子射入磁场时速度的大小为qBr m（2）若质子沿x轴正方向射入磁场，求质子从O点进入磁场到第二次离开磁场经历的时间为2m Br qB Eπ+．（3）若质子沿与x轴正方向成夹角θ的方向从O点射入第一象限的磁场中，求质子在磁场中运动的总时间为m qBπ．【解析】（1）质子射入磁场后做匀速圆周运动，有：2v qvB mr=得：qBr vm =即质子射入磁场时速度的大小为qBrm．（2）质子沿x轴正向射入磁场后，在磁场中运动了14个圆周后，以速度υ逆着电场方向进入电场，原路径返回后，再射入磁场，在磁场中运动了14个圆周后离开磁场．在磁场中运动周期：22r m Tv qBππ==质子在磁场中运动的时间：12t qB== 进入电场后做匀变速直线运动，加速度大小：qEa m= 质子在电场中运动的时间：222v Brt a E==所求时间为：122m Brt t t qB Eπ=+=+ 故质子从O 点进入磁场到第二次离开磁场经历的时间为2mBrqBEπ+． （3）当质子沿与x 轴正方向成夹角θ的方向从第一象限射入磁场时，设质子将从A 点射出磁场，如图所示，其中12O O 、分别为磁场区域圆和质子轨迹圆的圆心．由于轨迹圆的半径等于磁场区域圆的半径，所以12OO AO 为菱形，即2AO 平行x 轴，说明质子以平行y 轴的速度离开磁场，也以沿y 轴负方向的速度再次进入磁场．290O θ∠=︒﹣． 所以，质子第一次在磁场中运动的时间 190360t T θ︒-'=︒此后质子轨迹圆的半径依然等于磁场区域圆的半径，设质子将从C 点再次射出磁场．如图所示，其中13O O 、分别为磁场区域圆和质子轨迹圆的圆心，3AO 平行x 轴．由于13O AO C 为菱形，即1CO 平行3AO ，即平行x 轴，说明C 就是磁场区域圆与x 轴的交点．这个结论与θ无关．所以，23OO O C 为平行四边形，390O θ∠=︒+ 质子第二次在磁场中运动的时间：290360t T θ︒+'=︒ 质子在磁场中运动的总时间：122T mt t t qBπ'='+'==故质子在磁场中运动的总时间为mqBπ．7、（2012高三上期末西城区）如图1所示，在x 轴上0到d 范围内存在电场（图中未画出），x 轴上各点的电场沿着B x 轴正方向，并且电场强度大小E 随x 的分布如图2所示；在x 轴上d 到2d 范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B ．一质量为m ，电量为q +粒子沿x 轴正方向以一定速度从O 点进入电场，最终粒子恰从坐标为（2d ）的P 点离开磁场．不计粒子重力．（1）求在0.5x d =处，粒子的加速度大小a ； （2）求粒子在磁场中的运动时间t ；（3）类比是一种常用的研究方法．对于直线运动，教科书中讲解了由v t ﹣图象求位移的方法．请你借鉴此方法，并结合其他物理知识，求电场对粒子的冲量大小I ．【答案】（1）在0.5x d =处，粒子的加速度大小为02qE m． （2）粒子在磁场中的运动时间为3mqBπ．（3【解析】（1）由图象，0.5x d =处，电场强度为00.5E E =，由牛顿第二定律得： qE ma =解得：02qE a m=． （2）在磁场中运动轨迹如图，设半径为R ，由几何关系222()R d R =+解得：R =．设圆弧所对圆心为α，满足：sin d R α==。
高中物理最基础考点考点磁电式电表1
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k 的关系为knBS =θ， 所以n 、B 、S 越大，灵敏度越高；k 越大,灵敏度越低．3、一只磁电式电流表,线圈长为2。
磁电系电流表
磁电系电流表原理：磁电系测量机构中的游丝要导入和到处被侧电流。
游丝一般只能通过几十毫安电流，如果被测电流大于100毫安，则必须采用分流器加以分流。
这样磁电系测量机构与分流器就构成了磁电系电流表。
因为分流器电阻比测量机构的内阻小得多，故绝大部分电流从分流器流走，而通过表头的电流只是被测电流中很小的部分，且被测电流与流过表头电流成一定的比例，故障量机构的偏角可以反映被测电流的大小。
扩大量线的原因：用磁电系测量机构可以直接测量的电流范围一般在几十微安到几十毫安之间，如果用它来测量较大的电流时，就必须扩大量限。
方式：磁电系电流表是采用分流的方法来扩大量限的。
方法就是在测量机构上并联一个分流电阻RfL如图2-5所示。
下面来决定将磁电系测量机构的量限扩大n倍的电流表所需的分流电阻值。
将I=nIc代入式（2-9）可得在一个仪表中采用不同大小的分流电阻，便可以制成多量限的分流表。
在实际测量中，当被测电流很大时，由于分流电阻发热很严重，将影响测量机构的正常工作。
而且它的体积也很大，所以将分流电阻做成单独的装置，称为外附分流器（30A以上都用外附分流器）如图2-7所示。
电流表的使用与维护1.合理选择电流表(1)根据被测量准确度要求，合理选择电流表的准确度。
一般地讲，0.1-0.2级的磁电系电流表适合用于标准表及精密测量中;0.5-1.5级磁电系电流表适合用于实验室中进行测量;1.0—5.0级磁电系仪表适合用于工矿企业中作为电气设备运行监测和电气设备检修使用。
(2)根据被侧电流大小选择相应量限的电流表。
量限过大会造成测量准确度下降，量限过小会造成电流表损坏。
为充分利用仪表的准确度，应当按尽量使用标尺度的后1/4段的原则选择仪表的量程。
(3)合理选择电流表内阻。
对电流表要求其内阻越小越好o2.测量前的检查测量前，应检查电流表指针是否对准“0”刻度线。
如果没对准，应调节“调零器”，使指针归零。
3.电流表与被测电路的连接(1)测量时，应将电流表串接于被测电路的低电位一侧。
《安培力与磁电式仪表》 讲义
《安培力与磁电式仪表》讲义一、安培力的基本概念在物理学中，安培力是指通电导线在磁场中所受到的力。
当电流通过导线时，如果导线处于磁场中，那么磁场就会对导线中的电流产生作用，从而形成安培力。
安培力的大小可以通过公式 F ＝BILsinθ 来计算，其中 F 表示安培力的大小，B 表示磁感应强度，I 表示电流强度，L 表示导线在磁场中的有效长度，θ 表示电流方向与磁场方向之间的夹角。
从这个公式可以看出，安培力的大小与磁感应强度、电流强度、导线长度以及电流方向与磁场方向的夹角都有关系。
当电流方向与磁场方向垂直时（θ ＝ 90°），安培力最大；当电流方向与磁场方向平行时（θ ＝ 0°或 180°），安培力为零。
二、安培力的方向安培力的方向可以用左手定则来判断。
具体方法是：将左手伸展，让磁感线穿过手心，四指指向电流的方向，那么大拇指所指的方向就是安培力的方向。
需要注意的是，左手定则只是一种判断安培力方向的简便方法，其本质是基于电磁相互作用的规律。
在实际应用中，我们要根据具体情况灵活运用左手定则，准确判断安培力的方向。
三、磁电式仪表的工作原理磁电式仪表是一种利用安培力来测量电流、电压等电学量的仪器。
它的基本结构包括一个永久磁铁、一个可转动的线圈以及指针、游丝等部件。
当被测电流通过线圈时，线圈在磁场中受到安培力的作用而发生转动。
线圈的转动通过指针和游丝的作用带动指针偏转，从而指示出被测电流的大小。
磁电式仪表的优点是灵敏度高、准确度高，常用于精密测量。
但它也有一定的局限性，例如只能测量直流电流，不能测量交流电流；测量范围相对较小等。
四、磁电式仪表的构造1、永久磁铁提供稳定的磁场，使线圈在其中受到安培力的作用。
2、可转动的线圈通常由细导线绕制而成，通过电流时会在磁场中受力转动。
3、指针与线圈相连，随着线圈的转动而偏转，指示测量结果。
4、游丝提供恢复力矩，使指针在测量结束后能够回到零位。
5、刻度盘标有测量单位和刻度，以便读取测量结果。
高二【磁电式电流表】
【磁电式电流表】专题训练一、单选题1.实验室经常使用的磁电式电流表的构造如图甲所示，蹄形磁体和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的（如图乙所示），下列说法中正确的是( )A．由于螺旋弹簧的作用，使得线圈转动的角度与电流成正比B．当线圈转过的角度增大时，穿过线圈的磁通量也增加C．当线圈中通以电流时，线圈中左、右两边受到的安培力均为零D．用导线短接两接线柱，对线圈的转动无阻碍作用2.如图甲所示为某磁电式电流表的原理图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示，其磁感应强度的大小处处相等，都为B，一边长为L的正方形线圈处在磁场中，方向如图乙，当通有大小为I的电流时，下列正确的是( )A．由于磁感应强度的大小处处相同，则该磁场为匀强磁场B．穿过正方形线圈的磁通量大小为2BLC．正方形线圈的左边导线受到大小为BIL、方向向上的安培力D．正方形线圈的右边导线受到大小为BIL、方向向上的安培力3.下列说法正确的是( )A.如图甲所示,是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图,要想粒子获得的最大动能增大,可增加电压UB.如图乙所示,磁流体发电机的结构示意图,可以判断出A极板是发电机的正极,B极板是发电机的负极C.如图丙所示,是速度选择器,带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是Eq=qvB,即E vB =D.如图丁所示,是磁电式电流表内部结构示意图,线圈在极靴产生的匀强磁场中转动4.下列说法正确的是( )A．如图甲所示，是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增大电压UB．如图乙所示，磁流体发电机的结构示意图。
可以判断出A极板是发电机的负极，B极板是发电机的正极C．如图丙所示，速度选择器可以判断出带电粒子的电性，粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是Eq＝qvB，即E vB =D．如图丁所示，是磁电式电流表内部结构示意图，线圈在极靴产生的匀强磁场中转动5.下列关于磁电式电流表(结构如图所示)的说法不正确的是( )A.磁电式电流表最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈B.表盘的刻度是不均匀的C.根据指针的偏转方向,可以知道被测电流的方向D.优点是灵敏度高,缺点是允许通过的电流很弱6.如图是磁电式电流表的结构,蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布,线圈中a、b两条导线长均为l,通以图示方向的电流I(a中电流垂直纸面向外,b中电流垂直纸面向里),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.线圈将逆时针转动D.a、b导线受到的安培力大小始终都为BIl7.如图甲所示是磁电式电流表的结构图,图乙所示是磁极间的磁场分布图,以下选项中正确的是( )①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②通电线圈中的电流越大,电流表指针偏转的角度也越大③在线圈转动的范围内,各处的磁场都是勻强磁场④在线圈转动的范围内,线圈所受磁力矩与电流有关,而与所处位置无关A.①②B.③④C.①②④D.①②③④8.关于磁电式电流表,下列说法正确的是( )①指针稳定后,线圈受到螺旋弹簧的力矩方向与线圈受到的磁力矩方向是相反的②通电线圈中的电流越大,电流表指针的偏转角度也越大③在线圈转动的范围内,各处的磁场都是匀强磁场④在线圈转动的范围内,线圈所受磁力矩与电流有关,而与所处位置无关A.①②B.③④C.①②④D.①②③④9.如图甲是磁电式电流表的结构示意图,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,线圈中导线a的电流方向垂直纸面向外,导线b的电流方向垂直纸面向里,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BlB.该线圈的磁通量为2C.导线a受到的安培力方向向下D.导线b受到的安培力大小为BIl10.下列关于(零刻度线在表盘中央的)磁电式电流表的说法中错误的是( )A.磁电式电流表内部的蹄形磁铁的极靴与圆柱铁芯间的磁场是均匀辐向分布的B.磁电式电流表的指针偏转角度的大小与被测电流的大小成正比C.磁电式电流表的优点是灵敏度高,缺点是允许通过的电流很弱D.磁电式电流表只能测定电流的强弱,不能测定电流的方向二、多选题11.实验室经常使用的电流表是磁电式仪表,这种电流表的构造如图甲所示。
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• 所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长 线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置， 线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度.
• 该磁场并非匀强磁场， • 但在以铁芯为中心的 • 圆圈上，各点的磁感 • 应强度B的大小是相 • 等的.
二、磁电式电流表的特点
1、表盘的刻度均匀:F ∝ I
θ∝ F 所以 θ∝
3、满偏电流Ig，内阻Rg反映了电流表的最 主要特性。
例题：如图，一条形磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根 与磁铁垂直的长指导线，当导线通以如图所示方向电流时（ C ） A 磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力 B 磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力 C 磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力 D 磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力 I
一、磁电式电流表
1、磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、蹄形磁 铁、极靴（软铁制成） 、螺旋弹簧、线圈、圆柱 形铁芯（软铁制成）。 最基本的是磁铁和线圈。
可 以 转 动 。
指 针 是 一 个 整 体
• 铁 芯 、 线 圈 和
• 电流表中磁场分布的特点：
• 电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的.
• ［问题］什么是均匀辐向分布呢？
S N
引申1：如图，一条形磁铁放在水平桌面上，在其中间上方固定一根 与磁铁垂直的长指导线，当导线通以如图所示方向电流时（ D ）
A 磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力 B 磁铁对桌面的压力减小，但无摩擦力 C 磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力 D 磁铁对桌面的压力增大，但无摩擦力
I
S N
引申2：如图，一条形磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根 与磁铁垂直的长指导线，当导线通以如图所示方向电流时（ D ） A 磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力 B 磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力 C 磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力 D 磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力