Question

如圖所示，，電壓表與電流表的量程分別為0～10V和0～3A，電表均為理想電表。導體棒ab與導軌電阻均不計，且導軌光滑，導軌平面水平，ab棒處于勻強磁場中。
（1）當變阻器R接入電路的阻值調到30，且用＝40N的水平拉力向右拉ab棒并使之達到穩定速度時，兩表中恰好有一表滿偏，而另一表又能安全使用，則此時ab棒的速度是多少？
（2）當變阻器R接入電路的阻值調到，且仍使ab棒的速度達到穩定時，兩表中恰有一表滿偏，而另一表能安全使用，則此時作用于ab棒的水平向右的拉力F₂是多大？
 

Answer 1

（1）
（2）

（1）假設電流表指針滿偏，即I＝3A，那么此時電壓表的示數為U＝＝15V，電壓表示數超過了量程，不能正常使用，不合題意。因此，應該是電壓表正好達到滿偏。
當電壓表滿偏時，即U₁＝10V，此時電流表示數為

設a、b棒穩定時的速度為，產生的感應電動勢為E₁，則E₁＝BLv₁，且E₁＝I₁(R₁＋R_并)＝20V
a、b棒受到的安培力為
F₁＝BIL＝40N
解得
（2）利用假設法可以判斷，此時電流表恰好滿偏，即I₂＝3A，此時電壓表的示數為＝6V可以安全使用，符合題意。
由F＝BIL可知，穩定時棒受到的拉力與棒中的電流成正比，所以