Question

如圖所示為一電流表的原理示意圖．質(zhì)量為m=20g的均質(zhì)細(xì)金屬棒MN的中點(diǎn)處通過掛鉤與豎直懸掛的彈簧相連，絕緣彈簧勁度系數(shù)為k．在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)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(biāo)尺上的讀數(shù)，MN的長度大于ab邊長度．當(dāng)MN中沒有電流通過且處于平衡狀態(tài)時(shí)，MN與矩形區(qū)域的cd邊重合；當(dāng)MN中有電流通過時(shí)，指針示數(shù)可表示電流強(qiáng)度．若已知彈簧的勁度系數(shù)為8.0N/m．a(chǎn)b邊長度為0.20m，bc邊長度為0.050m，B=0.40T．不計(jì)通電時(shí)電流產(chǎn)生的磁場的作用，此電流表的量程為（　�。�

• A、5.0A
• B、3.0A
• C、2.5A
• D、1.0A

Answer 1

分析：在cd位置時(shí)，重力和彈力平衡，電流越大，MN受到的安培力越大，向下的位移越大，即彈簧形變量越大，電流最大時(shí)，MN與ab重合，MN位移為x，由受力平衡可得最大電流值．

解答：解：在cd位置時(shí)，重力和彈力平衡，電流越大，MN受到的安培力越大，向下的位移越大，電流最大時(shí)，MN與ab重合，MN位移為x，由受力平衡可得：
BIL_ab=kx
解得：
I=

kx

BLab

=

8×0.05×10-2

0.4×0.2×10-2

A=5A
即電流表的最大量程為5A，故A正確，BCD錯(cuò)誤．
故選：A

點(diǎn)評：本題重點(diǎn)要建立好模型，將電流表的量程，與MN的位移建立連接關(guān)系，進(jìn)而由MN的位移x與彈力建立關(guān)系，最終在列平衡方程的時(shí)候，注意形變量不要用全部的，只用從cd到ab的，這樣就把重力避開了．