Question

【題目】如圖所示是某同學自制的電流表原理圖，質量為m的均勻金屬桿MN與一豎直懸掛的絕緣輕彈簧相連，彈簧勁度系數為k，在邊長為，的矩形區域abcd內均有勻強磁場，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，指針示數可表示電流大小，MN始終在紙面內且保持水平，重力加速度為g，則（ ）

A．要使電流表正常工作，金屬桿中電流方向應從N至M

B．當該電流表的示數為零時，彈簧的伸長量不為零

C．該電流表的量程是

D．該電流表的刻度在范圍內是均勻的

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

試題分析：要使電流表正常工作，金屬桿應向下移動，所受的安培力應向下，由左手定則知金屬桿中的電流方向應從M至N，故A錯誤；當該電流表的示數為零時，MN與ab邊重合，彈簧的彈力與桿的重力平衡，彈簧處于伸長狀態，故B正確；設當電流表示數為零時，彈簧的伸長量為，由平衡條件得：；解得：，當電流為I時，安培力為：；靜止時彈簧伸長量的增加量為，根據胡克定律，得：，故該電流表的刻度是均勻；當時，，則有，得，故CD正確。