3.
某同学在学习了磁场对电流的作用后产生想法,设计了一个简易的“电磁秤”。如图(a)所示,两平行金属导轨CD、EF间距为
, 与电动势为
内阻不计的电源、电流表(量程
)、开关S、滑动变阻器
(阻值范围为
)相连,质量为
、接入回路电阻为
的金属棒
垂直于导轨放置构成闭合回路,回路平面与水平面成
角,垂直接在金属棒中点的轻绳与导轨平面平行,跨过定滑轮后另一端接有秤盘(秤盘质量不计),空间施加垂直于导轨平面向上磁感应强度为
的匀强磁场,在秤盘中放入待测物体,闭合开关S,调节滑动变阻器,当金属棒平衡时,通过读取电流表的读数就可以知道待测物体的质量
。
与
的图像如图(b)所示,所有摩擦、其余电阻、轻绳质量均不计,重力加速度
取
, 求: