3.
磁力锁主要由电磁铁和衔铁组成。某小组用图(a)所示的装置研究电磁铁线圈的工作电压与衔铁所受磁力的关系,弹性梁一端连接有衔铁,在外力作用下可以上下运动,另一端固定于墙壁,电磁铁位于衔铁正下方,V
1为理想电压表。
(1)为增加电磁铁产生的磁感应强度,变阻器的滑片P应向______端(填“c”或“d”)。
(2)已知电磁铁线圈的直流电阻为30Ω,滑动变阻器的最大电阻为170Ω,电源E的电动势为12.0V,滑动变阻器能提供的最大分压为11.9V,则E的内阻是______Ω(保留2位有效数字)。
(3)同学们将金属应变片R
1粘贴在弹性梁的上表面,将R
1和定值电阻R
2连接成图(b)所示电路。线圈通电吸引衔铁下移时,应变片变长,R
1的阻值将______,电压表V
2的读数将______。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(4)在线圈通电吸合衔铁后,用外力F使电磁铁和衔铁刚好分开,测得F与线圈两端电压U的关系如图(c)。若要求该锁能抵抗1200N的外力,则工作电压至少为______V。