◎ 题目

某同学自制一电流表，其原理如图所示．质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．MN的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度．MN的长度大于ab，当MN中没有电流通过且处于静止时，MN与矩形区域的ab边重合，且指针指在标尺的零刻度；当MN中有电流时，指针示数可表示电流强度．MN始终在纸面内且保持水平，重力加速度为g． （1）当电流表的示数为零时，求弹簧的伸长量； （2）为使电流表正常工作，判断金属杆MN中电流的方向； （3）若磁场边界ab的长度为L1，bc的长度为L2，此电流表的量程是多少？

◎ 答案

（1）设当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为△x， 由平衡条件得：mg=k△x∴△x= mg k ； （2）电流表正常工作，金属棒所受安培力应向下， 由左手定则可知，金属杆中的电流方向为：M→N； （3）设电流表满偏时通过MN的电流为Im，此时金属棒到达dc位置， 由平衡条件得：BImL1+mg=k(L2+△x)Im= kL2 BL1 ； 答：（1）弹簧的伸长量为 mg k ． （2）金属杆MN中的电流由M指向N． （3）电流表量程是 kL2 BL1 ．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“某同学自制一电流表，其原理如图所示．质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直…”主要考查了你对  【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。