Question

【題目】如圖所示是某同學(xué)自制的電流表原理圖，質(zhì)量為m的均勻金屬桿MN與一豎直懸掛的絕緣輕彈簧相連，彈簧勁度系數(shù)為k，在邊長(zhǎng)為，的矩形區(qū)域abcd內(nèi)均有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外。MN的右端連接一絕緣輕指針，可指示出標(biāo)尺上的刻度，MN的長(zhǎng)度大于ab，當(dāng)MN中沒(méi)有電流通過(guò)且處于靜止時(shí)，MN與ab邊重合，且指針指在標(biāo)尺的零刻度；當(dāng)MN中有電流時(shí)，指針示數(shù)可表示電流大小，MN始終在紙面內(nèi)且保持水平，重力加速度為g，則（ ）

A．要使電流表正常工作，金屬桿中電流方向應(yīng)從N至M

B．當(dāng)該電流表的示數(shù)為零時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量不為零

C．該電流表的量程是

D．該電流表的刻度在范圍內(nèi)是均勻的

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

試題分析：要使電流表正常工作，金屬桿應(yīng)向下移動(dòng)，所受的安培力應(yīng)向下，由左手定則知金屬桿中的電流方向應(yīng)從M至N，故A錯(cuò)誤；當(dāng)該電流表的示數(shù)為零時(shí)，MN與ab邊重合，彈簧的彈力與桿的重力平衡，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，故B正確；設(shè)當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為，由平衡條件得：；解得：，當(dāng)電流為I時(shí)，安培力為：；靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量的增加量為，根據(jù)胡克定律，得：，故該電流表的刻度是均勻；當(dāng)時(shí)，，則有，得，故CD正確。