如右图所示为一电流表的原理示意图.质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连,绝缘弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场,磁感

如右图所示为一电流表的原理示意图.质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连,绝缘弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场,磁感

题型:不详难度:来源:
如右图所示为一电流表的原理示意图.质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连,绝缘弹簧劲度系数为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.与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数,MN的长度大于.当MN中没有电流通过且处于平衡状态时,MN与矩形区域的cd边重合:当MN中有电流通过时,指针示数可表示电流强度.

(1)当电流表示数为零时,弹簧伸长多少?(重力加速度为g)
(2)若要电流表正常工作,MN的哪一端应与电源正极相接?
(3)若 ,此电流表的量程是多少?(不计通电时电流产生的磁场的作用)
(4)若将量程扩大2倍,磁感应强度应变为多大?
答案
(1)  (2)M端 (3)2.5 A (4)0.10
解析

试题分析:(1)设当电流表示数为零时,弹簧的伸长量为,则有
由①式得:.②
(2)为使电流表正常工作,作用于通有电流的金属棒MN的安培力必须向下,因此M端应接正极.
(3)设电流表满偏时通过MN间电流强度为Im.则有

联立②③并代入数据得.④
(4)设量程扩大后,磁感应强度变为B′,则有

由①⑤式得:
代入数据得:
点评:本题题意新颖,考查点巧妙,借助生活中的实际器材考查了物体平衡问题,正确进行受力分析,然后根据平衡条件列方程是解题关键.
举一反三
如图所示,在光滑的水平细杆上套着一个小球,弹簧的一端固定,另一端连接在小球上,小球在弹簧弹力的作用下沿细杆滑动(弹簧的形变始终在弹性限度内)。已知弹簧的劲度系数为k,则当弹簧对小球的拉力大小为F时,弹簧的伸长量为 (    )
A.B.C.kF D.kF2

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关于摩擦力与弹力,下列说法中正确的是
A.两物体间有弹力作用时,物体间一定也有摩擦力
B.两物体间有摩擦力作用时,物体间也一定有弹力
C.两个物体间的弹力和摩擦力的方向总是相互垂直的
D.受到滑动摩擦力的物体一定是运动的,受到静摩擦力的物体一定是静止的

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一弹簧的两端各用10N的外力向外拉伸,弹簧伸长了6cm,现将其中的一段固定于墙上,另一端用5N的外力来拉伸它,则弹簧的伸长量应为
A.6cmB.0.75cm
C.1.5cmD.3cm

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如图,弹簧的一端固定在水平面上,另一端与质量为1 kg的小球相连,小球原来处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在小球上,使小球开始向上做匀加速直线运动,经0.2s 弹簧刚好恢复到原长,此时小球的速度为1 m/s,整个过程弹簧始终在弹性限度内,g 取10 m/s2。则
A.弹簧的劲度系数为l00 N/ m
B.在0~0.2s 内拉力的最大功率为15W
C.在0~0.2s 内拉力对小球做的功等于l.5J
D.在0~0.2s 内小球和弹簧组成的系统机械能守恒

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如图所示,物体A和B的重力分别为10N和3N,不计弹簧秤和细线的重力和一切摩擦,则弹簧秤所受的合力和弹簧秤的读数分别为      (      )
A.7N 13NB.7N 7NC.0N 3ND.0N 13N

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