（2008?四川）如圖為一電流表的原理示意圖．質量為m的均質細金屬棒MN的中點處通過一絕緣掛鉤與一豎直懸掛的彈簧相連，彈簧勁度系數(shù)為k．在矩形區(qū)域abcd內有勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向外．與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標尺上的讀數(shù)，MN的長度大于ab．當MN中沒有電流通過且處于平衡狀態(tài)時，MN與矩形區(qū)域的cd邊重合：當MN中有電流通過時，指針示數(shù)可表示電流強度．
（1）當電流表示數(shù)為零時，彈簧伸長多少？（重力加速度為g）
（2）若要電流表正常工作，MN的哪一端應與電源正極相接？
（3）若k=2.0N/m，
.
ab
=0.20m，
.
bc
=0.050m，B=0.20T，此電流表的量程是多少？（不計通電時電流產生的磁場的作用）
（4）若將量程擴大2倍，磁感應強度應變?yōu)槎啻螅?/div>
分析：（1）電流表示數(shù)為零時，金屬棒在重力與彈簧彈力作用下處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡方程可解得彈簧伸長量．
（2）當電流表正常工作時，電流表有示數(shù)，金屬棒將受到向下的安培力，根據(jù)左手定則可知MN中電流方向，從而確定MN的哪一端與電源正極相接．
（3）當金屬棒處于ab線上時，電流表示數(shù)最大，根據(jù)平衡條件以及彈簧的伸長量可求得此時是最大電流．
（4）擴大量程后根據(jù)（3）中的平衡方程即可解出正確結果．
解答：解：（1）設彈簧的伸長為△x，則有：mg=k△x               ①
由①式得：△x=
mg
k
     ②
故當電流表示數(shù)為零時，彈簧伸長量為
mg
k
．
（2）為使電流表正常工作，作用于通有電流的金屬棒MN的安培力必須向下．跟左手定則可知金屬棒中電流從M端流向N端，因此M端應接正極．
故若要電流表正常工作，MN的M端應接正極．
（3）設滿量程時通過MN的電流強度為Im，則有：
BIm
.
ab
+mg=k(
.
bc
+△x)                ③
聯(lián)立①③并代入數(shù)據(jù)得：Im=2.5 A                  ④
故此電流表的量程是2.5A．
（4）設量程擴大后，磁感應強度變?yōu)锽′，則有：2B′Im
.
ab
+mg=k(
.
bc
+△x)⑤
由①⑤得B′=
k
.
bc
2Im
.
ab

代入數(shù)據(jù)得B'=0.10 T           
故若將量程擴大2倍，磁感應強度應變?yōu)?.10T．
點評：本題題意新穎，考查點巧妙，借助生活中的實際器材考查了物體平衡問題，正確進行受力分析，然后根據(jù)平衡條件列方程是解題關鍵．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?四川）如圖．地球赤道上的山丘e，近地資源衛(wèi)星p和同步通信衛(wèi)星q均在赤道平面上繞地心做勻速圓周運動．設e、p、q，的圓周運動速率分別為v1、v2、v3，向心加速度分別為a1、a2、a3，則（　　）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?四川）如圖，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中R1、R2、R3和R4均為固定電阻，開關S是閉合的．和為理想電壓表，讀數(shù)分別為U1和U2；、 和為理想電流表，讀數(shù)分別為I1、I2和I3．現(xiàn)斷開S，U1數(shù)值不變，下列推斷中正確的是（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?四川）如圖，一束單色光射入一玻璃球體，入射角為60°．己知光線在玻璃球內經一次反射后，再次折射回到空氣中時與入射光線平行．此玻璃的折射率為（　　）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?四川）如圖，在真空中一條豎直向下的電場線上有兩點a和b．一帶電質點在a處由靜止釋放后沿電場線向上運動，到達b點時速度恰好為零．則下面說法正確的是（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?四川）如圖，一質量為m=1kg的木板靜止在光滑水平地面上．開始時，木板右端與墻相距L=0.08m；質量為m=1kg 的小物塊以初速度v0=2m/s 滑上木板左端．木板長度可保證物塊在運動過程中不與墻接觸．物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1．木板與墻的碰撞是完全彈性的．取g=10m/s2，求
（1）從物塊滑上木板到兩者達到共同速度時，木板與墻碰撞的次數(shù)及所用的時間；
（2）達到共同速度時木板右端與墻之間的距離．

查看答案和解析>>

同步練習冊答案