某同學在學習了磁場對電流的作用后產生想法,設計了一個簡易的“電磁秤”。如圖1,兩平行金屬導軌CD、EF間距為L=0.1m,與電動勢為E0=9V內阻不計的電源、電流表(量程0-3A)、開關、滑動變阻器R(阻值范圍為0~100Ω)相連,質量為M=0.05kg、電阻為R0=2Ω的金屬棒MN垂直于導軌放置構成閉合回路,回路平面與水平面成θ=30°角,垂直接在金屬棒中點的輕繩與導軌平面平行,跨過定滑輪后另一端接有秤盤,空間施加垂直于導軌平面向上的勻強磁場,磁感應強度為B=5T,在秤盤中放入待測物體,閉合開關,調節(jié)滑動變阻器,當金屬棒平衡時,通過讀取電流表的讀數就可以知道待測物體的質量。已知秤盤中不放物體時,使金屬棒靜止時電流表讀數為I0=0.1A。其余電阻、摩擦以及輕繩質量不計,g=10m/s2,則:
(1)秤盤的質量m0是多少?
(2)求此“電磁秤”的稱量物體的最大質量及此時滑動變阻器接入電路的阻值;
(3)為了便于知道秤盤上物體質量m的大小,請在圖2中作出其與電流表讀數關系的m-I圖象。
【考點】安培力的計算公式及簡單應用;共點力的平衡問題及求解.
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/10/19 0:0:1組卷:203引用:3難度:0.5
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