1.某同學(xué)在學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用后產(chǎn)生想法,設(shè)計(jì)了一個(gè)簡易的“電磁秤”。如圖1,兩平行金屬導(dǎo)軌CD、EF間距為L=0.1m,與電動(dòng)勢(shì)為E
0=9V內(nèi)阻不計(jì)的電源、電流表(量程0-3A)、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器R(阻值范圍為0~100Ω)相連,質(zhì)量為M=0.05kg、電阻為R
0=2Ω的金屬棒MN垂直于導(dǎo)軌放置構(gòu)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(diǎn)的輕繩與導(dǎo)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(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=5T,在秤盤中放入待測(cè)物體,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,當(dāng)金屬棒平衡時(shí),通過讀取電流表的讀數(shù)就可以知道待測(cè)物體的質(zhì)量。已知秤盤中不放物體時(shí),使金屬棒靜止時(shí)電流表讀數(shù)為I
0=0.1A。其余電阻、摩擦以及輕繩質(zhì)量不計(jì),g=10m/s
2,則:
(1)秤盤的質(zhì)量m
0是多少?
(2)求此“電磁秤”的稱量物體的最大質(zhì)量及此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值;
(3)為了便于知道秤盤上物體質(zhì)量m的大小,請(qǐng)?jiān)趫D2中作出其與電流表讀數(shù)關(guān)系的m-I圖象。