（7分）某同學自制一電流表，其原理如圖所示。質(zhì)量為m的均勻細金屬桿MN與一豎直懸掛的絕緣輕彈簧相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向外。MN的右端連接一絕緣輕指針，可指示出標尺上的刻度。MN的長度大于ab，當MN中沒有電流通過且處于靜止時，MN與矩形區(qū)域的ab邊重合，且指針指在標尺的零刻度；當MN中有電流時，指針示數(shù)可表示電流強度。MN始終在紙面內(nèi)且保持水平，重力加速度為g。

（1）當電流表的示數(shù)為零時，求彈簧的伸長量；
（2）為使電流表正常工作，判斷金屬桿MN中電流的方向；
（3）若磁場邊界ab的長度為L1，bc的長度為L2，此電流表的量程是多少？

（1）   （2）  MN  （3）

解析試題分析：（1）設當電流表示數(shù)為零時，彈簧的伸長量為，則有
　　　　 （2分）
（2）根據(jù)左手定則，金屬桿中的電流方向為：MN         （2分）
（3）設電流表滿偏時通過MN的電流為Im，則有：
       （3分）
考點：本題考查左手定則、物體的平衡。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量為M傾角為α的斜面體（斜面光滑且足夠長）放在粗糙的水平地面上，底部與地面的動摩擦因數(shù)足夠大，斜面頂端與勁度系數(shù)為k、自然長度為L的輕質(zhì)彈簧相連，彈簧的另一端連接著質(zhì)量為m的物塊。壓縮彈簧使其長度為L時將物塊由靜止開始釋放，物塊將在某一平衡位置兩側(cè)做簡諧運動，在運動過程中斜面體始終處于靜止狀態(tài)，重力加速度為g，求：

（1）物塊處于平衡位置時彈簧的伸長量；
（2）依據(jù)簡諧運動的對稱性，求物塊m在運動的最低點的加速度的大��；
（3）若在斜面體的正下方安裝一個壓力傳感器，求在物塊m運動的全過程中，此壓力傳感器的最大示數(shù)。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量為m的導體棒MN靜止在水平導軌上，導軌寬度為L，導體棒離開左側(cè)連接電源的導線距離為d，已知電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，導體棒的電阻為R，其余部分與接觸電阻不計。磁場方向垂直導體棒斜向上與水平面的夾角為，磁感應強度為B，求：

（1）導體棒和電源圍成的回路的磁通量的大小
（2）軌道對導體棒的支持力和摩擦力。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離L＝0.40 m，金屬導軌所在平面與水平面夾角θ＝37°，在導軌所在的平面內(nèi)，分布著磁感應強度B＝0.50 T、方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場．金屬導軌的一端接有電動勢E＝4.5 V、內(nèi)阻r＝0.50 Ω的直流電源．現(xiàn)把一個質(zhì)量m＝0.040 kg的導體棒ab放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止．導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R0＝2.5 Ω，金屬導軌電阻不計，g取10 m/s2.已知sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，

求：（1）通過導體棒的電流；
（2）導體棒受到的安培力大�。�
（3）導體棒受到的摩擦力．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量為m的導體棒MN靜止在水平導軌上，導軌寬度為L，已知電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，導體棒的電阻為R，其余部分與接觸電阻不計，磁場方向垂直導體棒斜向上與水平面的夾角為?，磁感應強度為B，求軌道對導體棒的支持力和摩擦力。（重力加速度取g）。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（7分）如圖所示，在傾角為37°的光滑斜面上有一根長為0.4 m，質(zhì)量為6×10－2 kg的通電直導線，電流強度I＝1 A，方向垂直于紙面向外，導線用平行于斜面的輕繩拴住不動，整個裝置放在磁感應強度每秒增加0.4 T，方向豎直向上的磁場中．設t＝0時，B＝0，則需要多長時間斜面對導線的支持力為零？(g取10 m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量為2 kg的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面傾角為37°.質(zhì)量為1 kg的光滑球放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間，A和B都處于靜止狀態(tài)，求地面對三棱柱的支持力和摩擦力各為多少?(g=10m/ssin37°cos37° 

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（19分）如圖所示，平面直角坐標系的y軸豎直向上，x軸上的P點與Q點關于坐標原點O對稱，距離為2a。有一簇質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電微粒，在xoy平面內(nèi)，從P點以相同的速率斜向右上方的各個方向射出（即與x軸正方向的夾角θ，0°＜θ＜90°），經(jīng)過某一個垂直于xoy平面向外、磁感應強度大小為B的有界勻強磁場區(qū)域后，最終會聚到Q點，這些微粒的運動軌跡關于y軸對稱。為使微粒的速率保持不變，需要在微粒的運動空間再施加一個勻強電場。重力加速度為g。求：

（1）勻強電場場強E的大小和方向；
（2）若一個與x軸正方向成30°角射出的微粒在磁場中運動的軌道半徑也為a，求微粒從P點運動到Q點的時間t；
（3）若微粒從P點射出時的速率為v，試推導微粒在x＞0的區(qū)域中飛出磁場的位置坐標x與y之間的關系式。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（15分）如圖所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距1 m，導軌平面與水平面成θ = 37°角，下端連接阻值為R＝2Ω的電阻。磁場方向垂直導軌平面向上，磁感應強度為0.4T。質(zhì)量為0.2kg、電阻不計的金屬棒放在兩導軌上，棒與導軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25。金屬棒沿導軌由靜止開始下滑。(g=10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)  

(1)判斷金屬棒下滑過程中產(chǎn)生的感應電流方向；  
(2)求金屬棒下滑速度達到5m/s時的加速度大小；
(3)當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時，求電阻R消耗的功率。

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