某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量物體質(zhì)量的電子裝置，其結(jié)構(gòu)如圖甲、乙所示。E形磁鐵的兩側(cè)為S極，中心為N極，可認(rèn)為只有磁極間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)橫截面為正方形的線圈套于中心磁極，線圈、骨架與托盤連為一體，總質(zhì)量為m0，托盤下方連接一個(gè)輕彈簧，彈簧下端固定在磁極上，支撐起上面的整個(gè)裝置，線圈、骨架與磁極不接觸。線圈的兩個(gè)頭與外電路連接（圖上未標(biāo)出）。當(dāng)被測(cè)量的重物放在托盤上時(shí)，彈簧繼續(xù)被壓縮，托盤和線圈一起向下運(yùn)動(dòng)，之后接通外電路對(duì)線圈供電，托盤和線圈恢復(fù)到未放重物時(shí)的位置并靜止，此時(shí)由對(duì)應(yīng)的供電電流可確定重物的質(zhì)量。已知彈簧勁度系數(shù)為k，線圈匝數(shù)為n，重力加速度為g。問：

（1）當(dāng)線圈與外電路斷開時(shí)，以不放重物時(shí)托盤的位置為位移起點(diǎn)，豎直向下為位移的正方向。試在圖丙中畫出，托盤輕輕放上質(zhì)量為m的重物后，托盤向下運(yùn)動(dòng)過程中彈簧彈力F的大小與托盤位移x的關(guān)系圖象，再根據(jù)上面得到的F-x圖象，求從托盤放上質(zhì)量為m的重物開始到托盤達(dá)到最大速度的過程中，彈簧彈力所做的功W；

（2）當(dāng)線圈與外電路接通時(shí)，通過外電路給線圈供電，托盤和線圈恢復(fù)到未放重物時(shí)的位置并靜止。若線圈能夠承受的最大電流為I，求該裝置能夠測(cè)量的最大質(zhì)量M；

（3）在線圈能承受的最大電流一定的情況下，要增大質(zhì)量的測(cè)量范圍，可以采取哪些措施？（至少答出2種）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2016-2017學(xué)年河北省張家口市高一（銜接班）上學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：多選題

如圖水平面上，質(zhì)量為10kg的物塊A拴在一個(gè)被水平拉伸的彈簧一端，彈簧的另一端固定在小車上，小車靜止不動(dòng)，彈簧對(duì)物塊的彈力大小為5N時(shí)，物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，若小車以加速度a=1m/s2沿水平地面向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)（　 �。�

A. 物塊A相對(duì)小車仍靜止

B. 物塊A受到的摩擦力將減小

C. 物塊A受到的摩擦力大小不變

D. 物塊A受到的彈力將增大

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科目：高中物理 來源：2017屆山東省濰坊市高三下學(xué)期第四次單元過關(guān)測(cè)試?yán)砜凭C合物理試卷（解析版） 題型：選擇題

原子從A能級(jí)躍遷到B能級(jí)時(shí)吸收波長(zhǎng)為λ1的光子；原子從B能級(jí)躍遷到C能級(jí)時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)為λ2的光子。已知λ1 ＞λ2，那么原子從A能級(jí)躍遷到C能級(jí)時(shí)將要（ ）

A. 發(fā)出波長(zhǎng)為λ1－λ2的光子

B. 發(fā)出波長(zhǎng)為的光子

C. 吸收波長(zhǎng)為λ1－λ2的光子

D. 吸收波長(zhǎng)為的光子

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科目：高中物理 來源：2016-2017學(xué)年浙江省高一下學(xué)期第一次月考（4月）考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，AB為圓弧軌道，BC為水平直軌道，圓弧的半徑為R，BC的長(zhǎng)度也是R。一質(zhì)量為m的物體，與兩個(gè)軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ，當(dāng)它由軌道頂端A從靜止下滑時(shí)，恰好運(yùn)動(dòng)到C處停止，那么物體在AB段克服摩擦力做的功為

A. μmgR

B. mgR

C. mgR

D. (1－μ)mgR

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科目：高中物理 來源：2016-2017學(xué)年浙江省高一下學(xué)期第一次月考（4月）考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

A. 在0～1 s 內(nèi)，合外力做正功

B. 在0～2 s 內(nèi)，合外力總是做負(fù)功

C. 在1～2 s 內(nèi)，合外力不做功

D. 在0～3 s 內(nèi)，合外力總是做正功

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科目：高中物理 來源：2017屆上海市高三下學(xué)期期中模擬調(diào)研物理試卷（解析版） 題型：填空題

奧斯特研究電和磁的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，通電導(dǎo)線附近的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是_____________________。實(shí)驗(yàn)時(shí)為使小磁針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，通電前導(dǎo)線應(yīng)放置在其上方，并與小磁針保持________。（填“垂直”、“平行”或“任意角度”）

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科目：高中物理 來源：2017屆上海市高三下學(xué)期期中模擬調(diào)研物理試卷（解析版） 題型：選擇題

一個(gè)帶電導(dǎo)體周圍的電場(chǎng)線和等勢(shì)面的分布情況如圖所示，關(guān)于圖中各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的關(guān)系，下列描述正確的是

A. 1、2兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等

B. 2、3兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等

C. 1、2兩點(diǎn)的電勢(shì)相等

D. 2、3兩點(diǎn)的電勢(shì)相等

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科目：高中物理 來源：2016-2017學(xué)年河南省高二下學(xué)期3月月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

自然界的電、熱和磁等現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻(xiàn)。下列說法不正確的是 （ ）

A. 奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系

B. 歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系

C. 法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系

D. 焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量得出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系

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科目：高中物理 來源：2016-2017學(xué)年內(nèi)蒙古高二下學(xué)期第一次月考物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖所示為“探究?jī)晌矬w作用前后動(dòng)量是否守恒”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。已知a、b小球的質(zhì)量分別為ma、mb，半徑分別是ra、rb，圖中P點(diǎn)為單獨(dú)釋放a球的平均落點(diǎn)，M、N是a、b小球碰撞后落點(diǎn)的平均位置。

（1）本實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件是________。

A．斜槽軌道必須是光滑的

B．斜槽軌道末端的切線水平

C．入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速度釋放

D．入射小球與被碰球滿足ma>mb，ra=rb

（2）為了判斷動(dòng)量守恒，需要測(cè)量OP間的距離x1，則還需要測(cè)量OM間的距離x2，ON間的距離x3，如果動(dòng)量守恒，須滿足的關(guān)系式是________

（用測(cè)量物理量的字母表示）。

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