(12分)图为一电流表的原理示意图。质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连,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。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。

(1)当电流表示数为零时,弹簧伸长多少?(重力加速度为g

(2)若要电流表正常工作,MN的哪一端应与电源正极相接?

(3)若k = 2.0 N/m, = 0.20 m, = 0.050 m,B = 0.20 T,此电流表的量程是多少?(不计通电时电流产生的磁场的作用)

(4)若将量程扩大2倍,磁感应强度应变为多大?

(1)A  (2)要使光线从BC面射出时光线与BC面垂直,那么在三棱镜中的入射光线也必与BC面垂直,这样的入射光线只有经AC面全反射才能获得,如图所示。    (1分)

此时:θ=900-300=600       (1分)

r =1800―900 ― 300 ―300 =300       (1分)

根据光的折射定律得:

sin i =n sin r =        (1分)

i=600                    (1分)

  斜射到AB面上的光束,并能从BC面上射出的那部分光束的边界右图,其中射向AO段的能从BC面垂直射出,OB段则不能.

  ∵AB=BC       (1分)

   OB= BC          (1分)

  ∴AB=3 OB              (1分)

   AO= AB          (1分)

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