Question

在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧伸长（或缩短）的长度的比值，叫做弹簧的劲度系数。为了测量一轻弹簧

在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧伸长（或缩短）的长度的比值，叫做弹簧的劲度系数。为了测量一轻弹簧的劲度系数，某同学进行了如下实验设计：如图所示，将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好，水平放置的轻弹簧一端固定于O点，另一端与金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动的过程中，弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直，弹簧的形变始终在弹性限度内，通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧形变较大时读数等方法，使摩擦对实验结果的影响可忽略不计。请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题。 （1）帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源（ ）、滑动变阻器（ ）、电流表（ ）、开关（ ）设计一电路图，画在图中虚线框内，并正确连在导轨的C、D两端。 （2）若已知导轨间的距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，正确连接电路后，闭合开关，使金属杆随挡板缓慢移动，当移开挡板且金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I 1 ，记下金属杆的位置，断开开关，测出弹簧对应的长度为x 1 ；改变滑动变阻器的阻值，再次让金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I 2 ，弹簧对应的长度为x 2 。则弹簧的劲度系数k=__________。

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Answer 1

（1） （2）