某同學設計了一個測量物體質(zhì)量的電子裝置，其結構如圖甲、乙所示。E形磁鐵的兩側為S極，中心為N極，可認為只有磁極間存在著磁感應強度大小均為B的勻強磁場。一邊長為L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，托盤下方連接一個輕彈簧，彈簧下端固定在磁極上，支撐起上面的整個裝置，線圈、骨架與磁極不接觸。線圈的兩個頭與外電路連接（圖上未標出）。當被測量的重物放在托盤上時，彈簧繼續(xù)被壓縮，托盤和線圈一起向下運動，之后接通外電路對線圈供電，托盤和線圈恢復到未放重物時的位置并靜止，此時由對應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）當線圈與外電路斷開時，以不放重物時托盤的位置為位移起點，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，托盤向下運動過程中彈簧彈力F的大小與托盤位移x的關系圖象，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到最大速度的過程中，彈簧彈力所做的功W；

（2）當線圈與外電路接通時，通過外電路給線圈供電，托盤和線圈恢復到未放重物時的位置并靜止。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)量的測量范圍，可以采取哪些措施？（至少答出2種）

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：2016-2017學年河北省張家口市高一（銜接班）上學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，彈簧對物塊的彈力大小為5N時，物塊處于靜止狀態(tài)，若小車以加速度a=1m/s2沿水平地面向右加速運動時（　 �。�

A. 物塊A相對小車仍靜止

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期第四次單元過關測試理科綜合物理試卷（解析版） 題型：選擇題

原子從A能級躍遷到B能級時吸收波長為λ1的光子；原子從B能級躍遷到C能級時發(fā)射波長為λ2的光子。已知λ1 ＞λ2，那么原子從A能級躍遷到C能級時將要（ ）

A. 發(fā)出波長為λ1－λ2的光子

B. 發(fā)出波長為的光子

C. 吸收波長為λ1－λ2的光子

D. 吸收波長為的光子

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科目：高中物理 來源：2016-2017學年浙江省高一下學期第一次月考（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的長度也是R。一質(zhì)量為m的物體，與兩個軌道的動摩擦因數(shù)都為μ，當它由軌道頂端A從靜止下滑時，恰好運動到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學年浙江省高一下學期第一次月考（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系的實驗中，通電導線附近的小磁針發(fā)生偏轉的原因是_____________________。實驗時為使小磁針發(fā)生明顯偏轉，通電前導線應放置在其上方，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屆上海市高三下學期期中模擬調(diào)研物理試卷（解析版） 題型：選擇題

一個帶電導體周圍的電場線和等勢面的分布情況如圖所示，關于圖中各點的場強和電勢的關系，下列描述正確的是

A. 1、2兩點的場強相等

B. 2、3兩點的場強相等

C. 1、2兩點的電勢相等

D. 2、3兩點的電勢相等

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科目：高中物理 來源：2016-2017學年河南省高二下學期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，很多物理學家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻。下列說法不正確的是 （ ）

A. 奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，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，定量得出了電能和熱能之間的轉換關系

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科目：高中物理 來源：2016-2017學年內(nèi)蒙古高二下學期第一次月考物理試卷（解析版） 題型：實驗題

如圖所示為“探究兩物體作用前后動量是否守恒”的實驗裝置示意圖。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點為單獨釋放a球的平均落點，M、N是a、b小球碰撞后落點的平均位置。

（1）本實驗必須滿足的條件是________。

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）為了判斷動量守恒，需要測量OP間的距離x1，則還需要測量OM間的距離x2，ON間的距離x3，如果動量守恒，須滿足的關系式是________

（用測量物理量的字母表示）。

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