Question

【题目】如图所示，长为 L、电阻 r＝0.3Ω、质量 m＝0.1kg 的金属棒 CD 垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也是 L，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有 R＝0.5Ω 的电阻，量程为0~3.0A 的电流表串接在一条导轨上，量程为 0~1.0V 的电压表接在电阻 R 的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面。现以向右恒定外力 F 使金属棒右移，当金属棒以 v＝2m/s 的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。问：

(1)在图中标出两块表的正负接线柱；

(2)此满偏的电表是什么表？说明理由；

(3)拉动金属棒的外力 F 多大？

Answer 1

【答案】（1）电压表上正下负、电流表左正右负；（2）电压表满偏，理由见解析；（3）1.6N

【解析】

(1)根据右手定则可知电压表上正下负、电流表左正右负

(2)电压表满偏

若电流表满偏，则I=3A

根据欧姆定律

大于电压表量程，故电压表满偏

(3)U=1V时根据欧姆定律

由能量守恒可知回路的电功率等于外力的功率，即

解得F=1.6N