Question

如圖12－15所示，長為L、電阻、質量m＝0.1kg的金屬棒CD垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導軌上，兩導軌間距也是L，棒與導軌間接觸良好，導軌電阻不計．導軌左端接有的電阻，量程為0～3.0A的電流表串接在一條導軌上，量程為0～1.0V的電壓表接在電阻R的兩端，垂直導軌平面的勻強磁場垂直向下穿過平面．現以向右恒定外力F使金屬棒右移．當金屬棒以的速度在導軌平面上勻速滑動時，觀察到電路中的一個電表正好滿偏，而另一個電表未滿偏．問：

（1）此滿偏的電表是什么表？說明理由；
（2）拉動金屬棒的外力多大？
（3）此時撤去外力F，金屬棒將逐漸慢下來，最終停止在導軌上．求從撤去外力到金屬棒停止運動的過程中通過電阻R的電荷量．

Answer 1

0.25℃

（1）若電流表滿偏，則I＝3A，U＝IR＝1.5V，大于電壓表的量程，故是電壓表滿偏．
（2）由功能關系：，而，故
（3）由動量定理：，兩邊求和得到
由電磁感應定律得：    
代入解得：