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四川省(对口招生)《电工技术基础与技能》
易错题精讲
易错点十四 电流的磁效应
例1 电流所产生的磁场的方向可用 来判断。 ( )
A.右手定则 B.安培定则 C.左手定则 D.楞次定律
【错解】C
【错因】对电流磁效应定义不清。
【正解】B
【避错攻略】
一、定义
电流的磁效应:任何通电导体周围都会产生磁场,即电生磁,由丹麦物理学家奥斯特在 1820 年发现。
二、奥斯特实验
1.现象:导线通电时,下方小磁针发生偏转;断电后磁针复位;改变电流方向,磁针偏转方向也改变。
2.结论:通电导线周围存在磁场;磁场方向与电流方向有关。
三、常见应用与规律
1. 直线电流的磁场(安培定则一)
磁场形态:以导线为圆心的同心圆,离导线越远磁场越弱。
右手定则:右手握住导线,大拇指指向电流方向,四指环绕方向就是磁场方向。
2. 通电螺线管(最常考)
磁场特点:外部磁场和条形磁铁相似,有 N、S 两极。
安培定则二(螺线管):右手握住螺线管,四指顺着电流方向,大拇指所指一端为螺线管N 极。
影响磁性强弱的因素:
① 电流大小(电流越大,磁性越强)
② 线圈匝数(匝数越多,磁性越强)
③ 有无铁芯(插入铁芯,磁性大幅增强)
3. 典型器件
电磁铁:带铁芯的通电螺线管,优点:通电磁性有、断电磁性无;强弱 / 磁极可控制。
电磁继电器、电铃、扬声器:均利用电流的磁效应工作。
四、易混区分
电流磁效应 = 电生磁(奥斯特)
电磁感应 = 磁生电(法拉第,发电机原理)
磁场对电流的作用 = 通电导体在磁场中受力(电动机原理)
【解析】判断电流所产生的磁场的方向可用安培定则,又称为右手螺旋法则。故选B。
1. 判定通电导线或通电线圈产生磁场的方向用 ( )
A.右手定则 B.右手螺旋法则 C.左手定则 D.楞次定律
【答案】B
【解析】右手螺旋法则(安培定则)专门用于判断电流产生的磁场方向:
直导线:拇指指向电流方向,四指弯曲方向即磁场方向。
螺线管:四指指向电流方向,拇指指向磁场北极(N极)。
A错误,右手定则:用于判断导体切割磁感线时产生的感应电流方向(发电机右手定则)。
C错误,左手定则:用于判断通电导体在磁场中受到的安培力方向(电动机左手定则)。
D错误,楞次定律:用于判断感应电流的方向(遵循“增反减同”)。正确答案为B。
2.关于电流的磁场,下列说法正确的是 ( )
A.直线电流的磁场只分布在垂直于导线的某一平面上
B.直线电流的磁场是一些同心圆,距离导线越远,磁感线越密
C.直线电流的磁场方向都可用安培定则判断
D.直线电流的磁场方向都可用右手定则判断
【答案】C
【解析】A错误,直线电流的磁场是立体分布的,以导线为轴心的无数同心圆平面,并非只分布在某一平面上。B错误,同心圆状磁感线,距离导线越远,磁场越弱,磁感线越疏,而非越密。C正确,直线电流、环形电流、螺线管电流的磁场方向均可用安培定则(右手螺旋法则)判断,这是电流磁效应的基本判断方法。D错误,右手定则常用于电磁感应中感应电流方向的判断,不用于描述电流本身的磁场方向。正确答案为C。
3. 如图1所示,导体ab的磁感应强度B的方向为穿出纸面指向读者,则导体中的电流方向是由b流向a。 ( )
图1
【答案】×
【解析】根据安培定则判断,导体中的电流方向是由a流向b。故判断错误。
1. 如图2所示,根据安培定则可以确定A端为电源的正极,B端为电源的负极。 ( )
图2
【答案】√
【解析】根据安培定则可以确定A端为电源的正极,B端为电源的负极。
2.如图3所示,当电流顺时针通过线圈时,小磁针的运动情况是( )
图3
A.在水平平面内,顺时针旋转180°
B.在水平平面内,逆时针旋转180°
C.在水平平面内,顺时针旋转90°,N极指向读者
D.在水平平面内,逆时针旋转90°,S极指向读者
【答案】D
【解析】线圈中电流为顺时针方向,用安培定则判断磁场方向:右手握住线圈,四指沿电流方向(顺时针),大拇指指向线圈内部磁场方向,即垂直纸面向里。
小磁针静止时 N 极会指向磁场方向,也就是向里(远离读者),S 极则向外(指向读者)。
初始时小磁针 N 极向右,S 极向左,要让 N 极向里、S 极向外,需要在水平面内逆时针旋转 90°,此时 S 极会指向读者。正确答案为D。
3.如图4所示,当给导体AB通入恒定电流时,发现小磁针的N极旋转指向读者,则根据右手定则可以判断导体中的电流为B流向A。 ( )
图4
【答案】×
【解析】导体 AB 水平放置,下方的小磁针 N 极旋转后指向读者(即垂直纸面向外),说明导体 AB 在小磁针位置产生的磁场方向是垂直纸面向外。对于直线电流,右手握住导线,让大拇指指向电流方向,四指环绕的方向就是磁场的方向。要使导线下方的磁场方向垂直纸面向外,大拇指应指向从 A 流向 B(即电流方向为 A→B),此时导线下方的磁场方向才是垂直纸面向外,与小磁针 N 极的指向一致。题目中说电流为 B 流向 A,与我们推导的正确电流方向(A 流向 B)相反,因此该说法错误。
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