Question

【题目】某兴趣小组的同学设计了一个“电流表”。如图所示，质量为m=0.01kg的匀质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的劲度系数k = 2.0 N/m的弹簧相连。在矩形区域abcd内有垂直纸面向外、大小B = 0.20 T的匀强磁场。与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab。当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度。若ab=0.2m，bc=0.05m，重力加速度g取10m/s2，（不计通电时电流产生的磁场的作用）则下列说法正确的是

A. 若要电流表正常工作，MN的N端应与电源正极相接

B. 当电流表示数为零时，弹簧长度为0.05m

C. 此电流表的量程是2A

D. 为了将量程扩大为原来的2倍，磁感应强度应变为0.1T

Answer 1

【答案】D

【解析】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，由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A错误；当电流表示数为零时，安培力为零，设弹簧的伸长为△x，根据平衡条件则有：mg=k△x，解得：，所以当电流表示数为零时，弹簧伸长量为0.05m，故B正确；设满量程时通过MN的电流强度为Im，根据平衡条件则有：BImLab+mg=k（Lbc+△x），联立并代入数据得：Im=2.5 A，故此电流表的量程是2.5A，故C错误；设量程扩大后，磁感应强度变为B′，则有：2B′ImLab+mg=k（Lbc +△x），解得：B'=0.10 T，故D正确。所以D正确，ABC错误。