Question

如图所示，长L＝0.80m、电阻r＝0.30、质量m＝0.10kg的金属棒CD垂直放在水平导轨上，导轨由两条平行金属杆组成，已知金属杆表面光滑且电阻不计，导轨间距也是L，金属棒与导轨接触良好．量程为0～3.0A的电流表串联接在一条导轨上，在导轨左端接有阻值R＝0.50的电阻，量程为0～1.0V的电压表接在电阻R两端，垂直于导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面．现以向右恒定的外力F＝1.6N使金属棒向右运动，当金属棒以最大速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏． (1) 试通过计算判断此满偏的电表是哪个表． (2) 求磁感应强度的大小． (3) 在金属棒ab达到最大速度后，撤去水平拉力F，求此后电阻R消耗的电能．

Answer 1

答案：
解析：

(1)	设电流表满量程，则R两端电压为U＝IR＝1.5V， 　　超过电压表的量程，所以，满量程的表不是电流表，而应是电压表 　　说明：若说出设电压表满量程，则R上的电流等于2.0A，没达到电流表满量程，所以满量程的表应该是电压表也得2分．
(2)	电压表满量程时电路的电流为2.0A 　　根据安培力公式得F＝BIL，解得＝1.0T
(3)	当安培力等于外力时金属棒ab达到最大速度，其感应电动势为E 　　E＝I(R＋r)＝1.6V 　　设金属棒的速度为v，则E＝BLv，＝2.0m/s， 　　此金属棒的动能为，解得 　　金属棒停止运动时，该动能全部转化为电阻R、r的内能 　　根据可知分) 　　解得