格物学 电磁学安培力与洛伦兹力

磁电式电表的结构和工作原理-安培力与洛伦兹力知识点考前基础自测题解析-重庆市等高中物理,平均正确率94.0%

2025-06-10
磁电式电表的结构和工作原理-安培力与洛伦兹力知识点考前基础自测题解析-重庆市等高中物理,平均正确率94.0%
4、['磁电式电表的结构和工作原理']

正确率40.0%关于磁电式电流表,下列说法中正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.电流表内部的蹄形磁铁磁场是匀强磁场

B.电流表的工作原理是安培力对通电导线的形变作用

C.电流表指针的偏转角与所通电流成反比

D.电流表指针的偏转角与所通电流成正比

首先分析各选项的正确性:

A选项:错误。电流表内部的蹄形磁铁和圆柱形铁芯形成的磁场是径向辐射状磁场,并非匀强磁场。匀强磁场的磁感线是平行且均匀分布的,而此处磁场方向沿半径方向,保证线圈在任何位置受到的安培力方向始终与线圈平面垂直。

B选项:错误。电流表的工作原理是安培力对通电线圈产生的转动作用(力矩),而非形变作用。通电线圈在磁场中受到安培力力矩 $$M = nBIS$$($$n$$ 为匝数,$$B$$ 为磁感应强度,$$I$$ 为电流,$$S$$ 为线圈面积),带动指针偏转。

C选项:错误。偏转角 $$\theta$$ 与电流 $$I$$ 的关系由力矩平衡决定。游丝产生的恢复力矩 $$M' = k\theta$$($$k$$ 为扭转系数),当 $$M = M'$$ 时,有 $$nBIS = k\theta$$,因此 $$\theta = \frac{nBS}{k}I$$。可见 $$\theta$$ 与 $$I$$ 成正比,而非反比。

D选项:正确。由上述推导可知 $$\theta \propto I$$,故电流表指针偏转角与所通电流成正比。

综上,仅D选项正确

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