5.某同学设计了一个测量物体质量的电子装置,其结构如图甲、乙所示.E形磁铁的两侧为S极,中心为N极,可认为只有磁极间存在着磁感应强度大小均为B的匀强磁场.一边长为L横截面为正方形的线圈套于中心磁极,线圈、骨架与托盘连为一体,总质量为m0,托盘下方连接一个轻弹簧,弹簧下端固定在磁极上,支撑起上面的整个装置,线圈、骨架与磁极不接触.线圈的两个头与外电路连接(图上未标出).当被测量的重物放在托盘上时,弹簧继续被压缩,托盘和线圈一起向下运动,之后接通外电路对线圈供电,托盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止,此时由对应的供电电流可确定重物的质量.已知弹簧劲度系数为k,线圈匝数为n,重力加速度为g.

(1)当线圈与外电路断开时
a.以不放重物时托盘的位置为位移起点,竖直向下为位移的正方向.试在图丙中画出,托盘轻轻放上质量为m的重物后,托盘向下运动过程中弹簧弹力F的大小与托盘位移x的关系图象;
b.根据上面得到的F-x图象,求从托盘放上质量为m的重物开始到托盘达到最大速度的过程中,弹簧弹力所做的功W;
(2)当线圈与外电路接通时
a.通过外电路给线圈供电,托盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止.若线圈能够承受的最大电流为I,求该装置能够测量的最大质量M;
b.在线圈能承受的最大电流一定的情况下,要增大质量的测量范围,可以采取哪些措施?(至少答出2种)
 0  135350  135358  135364  135368  135374  135376  135380  135386  135388  135394  135400  135404  135406  135410  135416  135418  135424  135428  135430  135434  135436  135440  135442  135444  135445  135446  135448  135449  135450  135452  135454  135458  135460  135464  135466  135470  135476  135478  135484  135488  135490  135494  135500  135506  135508  135514  135518  135520  135526  135530  135536  135544  176998 

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