题目内容
9．
如图所示是物理兴趣小组自制的电流表原理图．质量为m的均匀细金属杆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ab=L1、bc=L2的矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．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中有电流通过时，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． | 金属杆中电流方向不影响电流表正常工作 | |
| B． | 当该电流表的示数为零时，弹簧的伸长量为零 | |
| C． | 该电流表的量程是Im=$\frac{k{L}_{2}}{B{L}_{1}}$ | |
| D． | 该电流表的刻度在0～Im范围内是不均匀的 |
分析 由左手定则可以判断出正常工作时的电流方向．
电流表示数为零时，金属棒在重力与弹簧弹力作用下处于平衡状态．金属杆静止处于平衡状态，由平衡条件及胡克定律可以求出弹簧的伸长量．
求出当金属棒到达ab位置时导线中的电流，然后求出电流表的量程．
依据量程表达式，可分析刻度是否均匀．
解答 解：
A、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．跟左手定则可知金属棒中电流从M端流向N端，因此M端应接正极．
故若要电流表正常工作，MN的M端应接正极，故A错误．
B、设弹簧的伸长为△x，则有：mg=k△x，解得：$△x=\frac{mg}{k}$，故当电流表示数为零时，弹簧伸长量不为零，故B错误．
C、设电流表满偏时通过MN的电流为Im，此时金属棒到达ab位置，由平衡条件得：
BImL1+mg=k（L2+△x）
解得：Im=$\frac{k{L}_{2}}{B{L}_{1}}$；
故C正确．
D、由于Im与B成正比，该电流表的刻度在0～Im范围内是均匀的，故D错误．
故选：C．
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．
练习册系列答案
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如图所示，光滑小球静止在两个平面间，一个面恰水平，一个面倾斜，则小球受到的作用力有2个，它们分别是重力和水平面的支持力．
17．
如图所示．光滑绝缘无限大水平面上固定一通电长直导线．质量为0.02kg的正方形金属框在该水平面内以2m/s、与电流方向成60°角的速度滑出．下列说法中正确的是（ ）
如图所示．光滑绝缘无限大水平面上固定一通电长直导线．质量为0.02kg的正方形金属框在该水平面内以2m/s、与电流方向成60°角的速度滑出．下列说法中正确的是（ ）| A． | 金属框中无电流，一直做匀速直线运动 | |
| B． | 金属框最终在水平面上做匀速直线运动 | |
| C． | 金属框最终将静止在水平面上的某处 | |
| D． | 金属框中产生的热量最多为0.04J |
4．
目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，图11表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体上来说呈电中性）喷入磁场，由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转，磁场中的两块金属板A和B上就会聚集电荷，从而在两板间产生电压．在图示磁极配置的情况下，金属板的电势高低和通过电阻R的电流方向分别是（ ）
目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，图11表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体上来说呈电中性）喷入磁场，由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转，磁场中的两块金属板A和B上就会聚集电荷，从而在两板间产生电压．在图示磁极配置的情况下，金属板的电势高低和通过电阻R的电流方向分别是（ ）| A． | A板电势高，电流方向a→b | B． | A板电势高，电流方向b→a | ||
| C． | B板电势高，电流方向a→b | D． | B板电势高，电流方向b→a |
利用如图所示的装置验证机械能守恒定律．