题目内容

如图6-3-10所示为某种电子秤的原理图，AB为一均匀的滑动变阻器，阻值为R，长度为L，两边分别有P1、P2两个滑动头，P1可在竖直光滑绝缘的固定杆MN上保持水平状态而上下自由滑动，弹簧处于自由长度时，P1恰好指在A端，P1与托盘固定相连，若P1、P2间出现电压时，该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上将显示物体的质量，已知弹簧的劲度系数为k，托盘的自身质量为m0，电源电动势为E，内阻不计，当地的重力加速度为g，求：

（1）托盘上未放物体时，在托盘自重的作用下，P1距A的距离x1.

（2）托盘上放有质量为m的物体时，在托盘自重的作用下，P1距A的距离x2.

（3）在托盘上未放物体时通常先校准零点，其方法是：调节P2，使P2离A的距离也为x1，从而使P1、P2间的电压为零.校准零点后，将物体m放在托盘上，试推导出物体质量m与P1、P2间电压的函数关系.

图6-3-10

解析：托盘移动,带动P1移动，使P1、P2间出现电势差，电势差的大小反映了托盘向下移动距离的大小，由于R为均匀的滑动电阻，其阻值与长度成正比.

（1）由力平衡知道：m0g=kx1，解得：x1=

（2）放上重物重新平衡后有：m0g+mg=kx2，解得：

（3）由闭合电路欧姆定律知E=IR，对部分电路有U=IR1，由于电阻是均匀线电阻,则有

，其中x为P1、P2间的距离x=x2-x1=，解得：m=.

答案：(1)x1=(2)x2=(3)m=

练习册系列答案
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如图6-3-10所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地，该实验现象说明了A球在离开轨道后（    ）

图6-3-10

A.水平方向的分运动是匀速直线运动

B.水平方向的分运动是匀加速直线运动

C.竖直方向的分运动是自由落体运动

D.竖直方向的分运动是匀速直线运动
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图6-3-10
有个演示实验，在上下面都是金属板的玻璃盒内，放了许多用锡箔纸揉成的小球，当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动.现取以下简化模型进行定量研究.

图6-3-10

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（1）欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动，电动势ε至少应大于多少？

（2）设上述条件已满足，在较长的时间间隔T内小球做了很多次往返运动.求在T时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量.

M、N是某电场中一条电场线上的两点，若在M点释放一个初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线由M点运动到N点，其电势能随位移变化的关系如图6-3-10所示，则下列说法正确的是(　　)．

图6-3-10

A．电子在N点的动能小于在M点的动能

B．该电场有可能是匀强电场

C．该电子运动的加速度越来越小

D．电子运动的轨迹为曲线

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