Question

(多选)如图所示为某种电流表的原理示意图，质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的轻弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。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的长度。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。已知k＝2.0N/m，ab的长度为0.20m，bc的长度为0.05m，B＝0.20T，重力加速度为g（　　）

A.当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为

B.若要电流表正常工作，应将MN的M端与电源负极相接

C.该电流表的量程是2.5 A

D.若将量程扩大到2倍，磁感应强度应变为0.40T

Answer

AC

【解析】

A．设弹簧的伸长量为Δx，则有：

mg＝kΔx

得：

Δx＝

故当电流表示数为零时，弹簧伸长量为，故A正确；

B．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B错误；

C．设满量程时通过MN的电流为Im，则有：

BImab＋mg＝k(bc＋Δx)

联立并代入数据得：

Im＝2.5A

故该电流表的量程是2.5 A，故C正确；

D．设量程扩大后，磁感应强度变为B′，则有：

2B′Imab＋mg＝k(bc＋Δx)

解得：

B′＝0.10 T

故若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为0.10 T，故D错误；

故选AC。