题目内容
【题目】(多选)如图所示是某同学自制的电流表原理图,质量为m的均匀金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连,弹簧劲度系数为k,在边长为,
的矩形区域abcd内均有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外。MN的右端连接一绝缘轻指针,可指示出标尺上的刻度,MN的长度大于ab,当MN中没有电流通过且处于静止时,MN与ab边重合,且指针指在标尺的零刻度;当MN中有电流时,指针示数可表示电流大小,MN始终在纸面内且保持水平,重力加速度为g,则: ( )
A.要使电流表正常工作,金属杆中电流方向应从N至M
B.当该电流表的示数为零时,弹簧的伸长量不为零
C.该电流表的量程是
D.该电流表的刻度在范围内是均匀的
【答案】BCD
【解析】要使电流表正常工作,金属杆应向下移动,所受的安培力应向下,由左手定则知金属杆中的电流方向应从M至N,故A错误;当该电流表的示数为零时,MN与ab边重合,弹簧的弹力与杆的重力平衡,弹簧处于伸长状态,故B正确;设当电流表示数为零时,弹簧的伸长量为,由平衡条件得:
;解得:
,当电流为I时,安培力为:
;静止时弹簧伸长量的增加量为
,根据胡克定律
,得:
,故该电流表的刻度是均匀;当
时,
,则有
,得
,故CD正确。
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