Question

【題目】如圖所示，長(zhǎng)為 L、電阻 r＝0.3Ω、質(zhì)量 m＝0.1kg 的金屬棒 CD 垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌間距也是 L，棒與導(dǎo)軌間接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌左端接有 R＝0.5Ω 的電阻，量程為0~3.0A 的電流表串接在一條導(dǎo)軌上，量程為 0~1.0V 的電壓表接在電阻 R 的兩端，垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)向下穿過平面。現(xiàn)以向右恒定外力 F 使金屬棒右移，當(dāng)金屬棒以 v＝2m/s 的速度在導(dǎo)軌平面上勻速滑動(dòng)時(shí)，觀察到電路中的一個(gè)電表正好滿偏，而另一個(gè)電表未滿偏。問：

(1)在圖中標(biāo)出兩塊表的正負(fù)接線柱；

(2)此滿偏的電表是什么表？說(shuō)明理由；

(3)拉動(dòng)金屬棒的外力 F 多大？

Answer 1

【答案】（1）電壓表上正下負(fù)、電流表左正右負(fù)；（2）電壓表滿偏，理由見解析；（3）1.6N

【解析】

(1)根據(jù)右手定則可知電壓表上正下負(fù)、電流表左正右負(fù)

(2)電壓表滿偏

若電流表滿偏，則I=3A

根據(jù)歐姆定律

大于電壓表量程，故電壓表滿偏

(3)U=1V時(shí)根據(jù)歐姆定律

由能量守恒可知回路的電功率等于外力的功率，即

解得F=1.6N