第4节 安培力的应用
1.要想提高磁电式电流表的灵敏度,不可采用的办法有( )
A.增加线圈匝数
B.增加永久性磁铁的磁感应强度
C.减少线圈面积
D.减小转轴处摩擦
【答案】C
【解析】当给电流表通入电流I时,通电线圈就在磁力矩作用下转动,同时螺旋弹簧即游丝就产生一个反抗力矩,二力矩平衡时,电流表的指针就停在某一位置,于是有NBIS=kθ,故θ=I.可见,电流表灵敏度将随着线圈匝数N、线圈面积S及磁感应强度B的增大而提高,随着螺旋弹簧扭转系数k(即转过1°所需外力矩的大小)的增大而降低.另外,减小摩擦也有利于灵敏度的提高.故选C.
2.(2018·龙岩名校二模)如图所示,两个完全相同、所在平面互相垂直的导体圆环P、Q中间用绝缘细线连接,通过另一绝缘细线悬挂在天花板上,当P、Q中同时通有图示方向的恒定电流时,关于两线圈的转动(从上向下看)以及细线中张力的变化,下列说法正确的是( )
A.P顺时针转动,Q逆时针转动,转动时P与天花板连接的细线张力不变
B.P逆时针转动,Q顺时针转动,转动时两细线张力均不变
C.P、Q均不动,P与天花板连接的细线和与Q连接的细线张力均增大
D.P不动,Q逆时针转动,转动时P、Q间细线张力不变
【答案】A
【解析】根据安培定则,P内部产生的磁场的方向垂直于纸面向外,Q内部产生的磁场水平向右,根据同名磁极相互排斥的特点,P将顺时针转动,Q逆时针转动;转动后更靠近的两点处的电流方向相同,所以两个线圈相互吸引,PQ间细线张力减小,整体分析受力知P与天花板连接的细线张力始终等于二者重力,不变.故A正确,B、C、D错误.
3.(2018·杭州名校二模)在同一平面上有a、b、c三根等间距平行放置的长直导线,依次载有电流强度大小为1 A、2 A和3 A的电流,各电流的方向如图所示,则导线b所受的合力方向是( )
A.水平向左 B.水平向右
C.垂直纸面向外 D.垂直纸面向里
【答案】A
【解析】根据反向电流的通电导体相互排斥,可知b受到a的排斥力,同时受到c的排斥力;a的电流小于c的电流,则c对b的电场力大于a对b的电场力,所以可知导线b所受的合力方向水平向左.故A正确,B、C、D错误.
4.(多选)电流表中蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布,当线圈中通入恒定电流时,线圈将发生转动,电流表的指针也随着偏转,最后停在某一偏角位置上,则在偏转过程中,随着偏转角度的增大( )
A.线圈受到的安培力的力矩将逐渐增大
B.线圈所受安培力的力矩将逐渐减小
C.线圈所受安培力的力矩不变
D.电流表中螺旋弹簧所产生的阻碍线圈转动的力矩将逐渐增大
【答案】CD