《电流表的工作原理》电流表的工作原理 - 人教版高考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《电流表的工作原理》电流表的工作原理

1单选题

关于磁电式电流表，下列说法错误的是（　　）

A
磁电式电流表是根据通电线圈在磁场中受安培力的作用而制成的
B
磁电式电流表的优点是灵敏度高，可以测出很弱的电流
C
根据磁电式电流表的指针偏转方向，可以知道被测电流的方向
D
磁电式电流表内部的蹄形磁铁和铁芯间的磁场是匀强磁场，安培力的方向与线圈平面垂直，故其表盘的刻度是均匀的

题目答案

D

答案解析

分析：

首先分析出其制成原理，即通电线圈在磁场中受力转动，线圈的转动可以带动指针的偏转；然后找出与电流表的原理相同的选项即可．同时由左手定则来确定安培力的方向．

解答：

解：A、C、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．故A正确，C正确；

B、磁电式电流表的优点是灵敏度高，可以测出很弱的电流，故B正确；

D、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是辐向均匀分布的，不是匀强磁场，故D错误；

本题选错误的，故选D．

点评：

在学过的测量工具或设备中，每个工具或设备都有自己的制成原理；对不同测量工具的制成原理，是一个热点题型，需要重点掌握．

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2多选题

(多选)下列关于磁电式电流表的说法中，正确的是（　　）

A
电流表的工作原理是安培力对通电导线的加速作用
B
电流表的工作原理是安培力对通电线框的转动作用
C
电流表指针的偏转角与所通电流的大小成正比
D
电流表指针的偏转角与所通电流的大小成反比

题目答案

BC

答案解析

分析：

首先分析出其制成原理，即通电线圈在磁场中受力转动，线圈的转动可以带动指针的偏转；然后找出与电流表的原理相同的选项即可．同时由左手定则来确定安培力的方向．

解答：

解：A、磁电式电流表的工作原理是安培力对通电线框的转动作用，故A错误，B正确；

C、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．故C正确，D错误；

故选：BC．

点评：

在学过的测量工具或设备中，每个工具或设备都有自己的制成原理；对不同测量工具的制成原理，是一个热点题型，需要重点掌握．

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3多选题

(多选)如图所示是磁电式电流表的结构示意图，关于磁电式仪表，以下说法正确的是(　　)

A
通电线圈所在的磁场是匀强磁场
B
线圈和指针偏转的角度越大，说明安培力产生的力矩越大
C
线圈停止转动时，两个螺旋弹簧产生的阻力矩与安培力矩相平衡
D
根据指针偏转角度的大小，就可以知道被测电流的强弱

题目答案

BCD

答案解析

分析：

首先利用图示的装置分析出其制成原理，即通电线圈在磁场中受力转动，线圈的转动可以带动指针的偏转；然后找出与电流表的原理相同的选项即可．同时由左手定则来确定安培力的方向．

解答：

解：A、磁场是均匀地辐向分布，磁感线始终与线圈平面平行，通电线圈所在的磁场是非匀强磁场．故A错误；

B、当通电后，处于磁场中的线圈受到安培力作用，使其受到力矩而转动，当偏转角度越大时，则有安培力矩越大，故B正确．

C、当线圈通电后，安培力矩使其转动，导致螺旋弹簧产生阻力，当转动停止时，阻力矩与安培力矩正好平衡，故C正确；

D、偏转角度的大小体现了安培力矩的大小，从而突出安培力的大小，而由F=BIL可知，电流强弱，故D正确；

故选：BCD

点评：

在学过的测量工具或设备中，每个工具或设备都有自己的制成原理；对不同测量工具的制成原理，是一个热点题型，需要重点掌握．

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4多选题

(多选)中学物理实验中经常使用的电流表是磁电式电流表．如图所示，当电流从线圈的导线中流过时，导线就会受到安培力的作用，电流越大，所受安培力越大，指针也就偏转得越多，磁电式电流表就是按照这个原理指示电流大小的．基于这个原理以下说法中不正确的是(　　)

A
电表表盘刻度均匀说明指针偏转角度与电流大小成正比
B
螺旋弹簧对线圈的向右偏转有阻碍作用
C
图中的磁场是匀强磁场
D
由前视图可知，通入如图所示的电流时线圈将逆时针偏转

题目答案

CD

答案解析

分析：

磁电式电流表蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐射分布的，不管线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行，均匀辐射分布的磁场特点是大小相等、方向不同．根据安培力的大小公式F=BIL，即可求解．

解答：

解：AC、由图看出，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐射分布的，不管线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行，均匀辐射分布的磁场特点是大小相等．根据安培力的大小F=BIL，即可知：线圈中的电流越大，电流表指针偏转的角度也越大，故A正确，C错误；

B、根据力矩平衡条件可知，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，故螺旋弹簧对线圈向右有阻碍作用；故B正确；

D、由左手定则可知，右侧受安培力向下，左侧安培力向上，故线圈将顺时针转动；故D错误

本题选择错误的，故选：CD．

点评：

在学过的测量工具或设备中，每个工具或设备都有自己的制成原理；对不同测量工具的制成原理，是一个热点题型，需要重点掌握．

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5单选题

如图1所示是磁电式电流表的结构图．图2是磁极间的磁场分布图，以下选项中错误的是（　　）

A
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
B
通电线圈中的电流越大，电流表指针偏转的角度也越大
C
在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场
D
在线圈转动的范围内，线圈所受磁力大小与电流大小有关，而与所处位置无关

题目答案

C

答案解析

分析：

磁电式电流表蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐射分布的，不管线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行，均匀辐射分布的磁场特点是大小相等、方向不同．根据安培力的大小公式F=BIL，即可求解．

解答：

解：A、根据力矩平衡条件可知，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，故A正确；

B、由图看出，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐射分布的，不管线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行，均匀辐射分布的磁场特点是大小相等．根据安培力的大小F=BIL，即可知：线圈中的电流越大，电流表指针偏转的角度也越大，故B正确，C错误；

D、根据辐向磁场，结合F=BIL，即可知，线圈所受磁力大小与电流大小有关，而与所处位置无关，故D正确．

本题选择错误的，故选：C．

点评：

解决本题要注意磁场分布的特点，运用公式F=BIL，注意辐向磁场与匀强磁场的区别即可．

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6多选题

(多选)磁电式电流表的灵敏度高，所谓灵敏度就是指针转过的角度(即线圈转过角度)跟电流的比值，比值越大，电表灵敏度就越高．现要提高磁电式电流表的灵敏度，下面正确的有（　　）

A
增加线圈匝数n
B
增加永久磁铁的磁感应强度B
C
换用扭转系数k较大的弹簧
D
增加线圈面积S

题目答案

ABD

答案解析

分析：

首先分析出其制成原理，即通电线圈在磁场中受力转动，线圈的转动可以带动指针的偏转；然后找出与电流表的原理相同的选项即可．

解答：

解：A、线圈匝数n越多，受到的安培力合力越大，越容易转动，可以提高电流表的灵敏度；故A正确；

B、增强电流计中永久磁铁的磁感应强度B，根据F_A=BIL，B越大安培力越大，可以提高电流表的灵敏度，故B正确；

C、换用扭转系数k较大的弹簧，转动相同角度需要过大的力，故降低了灵敏度，故C错误；

D、安培力的力矩：nBIL•$\frac {d}{2}$+nBIL•$\frac {d}{2}$=nBILd=nBIS，故面积越大，力矩越大，灵敏度越高，故D正确；

故选：ABD．

点评：

在学过的测量工具或设备中，每个工具或设备都有自己的制成原理；对不同测量工具的制成原理，是一个热点题型，需要重点掌握．

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