某同學自制一電流表，其原理如圖所示．質量為m的均勻細金屬桿MN與一豎直懸掛的絕緣輕*簧相連，*簧的勁度係數為k...

問題詳情：

某同學自制一電流表，其原理如圖所示．質量為m的均勻細金屬桿MN與一豎直懸掛的絕緣輕*簧相連，*簧的勁度係數為k，在矩形區域abcd內有勻強磁場，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的長度大於ab，當MN中沒有電流通過且處於靜止時，MN與矩形區域的ab邊重合，且指針指在標尺的零刻度；當MN中有電流時，指針示數可表示電流強度．MN始終在紙面內且保持水平，重力加速度為g．

（1）當電流表的示數為零時，求*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？

【回答】

解：（1）設當電流表示數為零時，*簧的伸長量為△x，

由平衡條件得：；

（2）電流表正常工作，金屬棒所受安培力應向下，

由左手定則可知，金屬桿中的電流方向為：M→N；

（3）設電流表滿偏時通過MN的電流為Im，此時金屬棒到達dc位置，

由平衡條件得：；

答：（1）*簧的伸長量為．

（2）金屬桿MN中的電流由M指向N．

（3）電流表量程是．

知識點：法拉第電磁感應定律

題型：計算題