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如图12-15所示,长为L、电阻、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垂直向下穿过平面.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)此满偏的电表是什么表?说明理由;

(2)拉动金属棒的外力多大?

(3)此时撤去外力F,金属棒将逐渐慢下来,最终停止在导轨上.求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻R的电荷量.

答案

0.25℃


解析:

(1)若电流表满偏,则I=3A,U=IR=1.5V,大于电压表的量程,故是电压表满偏.

(2)由功能关系:,而,故

(3)由动量定理:,两边求和得到

由电磁感应定律得:    

代入解得:

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