Question

【題目】如圖所示，在豎直放置的電磁鐵上方用彈簧懸掛一條形磁體，磁極位置如圖中所示，滑動(dòng)變阻器的滑片 P 位于變阻器的中間部位閉合開關(guān)后可看到小燈泡發(fā)光。現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片 P 的位置，保證條形磁體始終未接觸電磁鐵，彈簧的形變始終為彈性形變，燈泡始終處于發(fā)光狀態(tài)。請(qǐng)通過分析說明，在滑動(dòng)變阻器滑片 P 位置的所有可能的調(diào)節(jié)過程中，其滑片 P 位置變化與小燈泡的亮暗變化和彈簧的長(zhǎng)度變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

Answer 1

【答案】若滑片P向a端滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變大，電路中的電流變小，小燈泡變暗，電磁鐵磁性減弱，條形磁體受到的吸引力減小，則彈簧長(zhǎng)度減小；若滑片P向b端滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小，電路中的電流變大，小燈泡變亮，電磁鐵磁性增強(qiáng)，條形磁體受到的吸引力增大，則彈簧長(zhǎng)度增大。

【解析】

由電源的正負(fù)極可知電流方向，由安培定則可知螺線管的磁極；根據(jù)滑片的移動(dòng)方向與小燈泡的亮暗變化以及磁極間相互作用分析彈簧長(zhǎng)度變化。

閉合開關(guān)，由安培定則可以判斷電磁鐵上端為S極，下端為N極，則電磁鐵與條形磁體相互吸引；

若滑片P向a端滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變大，電路中的電流變小，小燈泡變暗，電磁鐵磁性減弱，條形磁體受到的吸引力減小，則彈簧長(zhǎng)度減小；

若滑片P向b端滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小，電路中的電流變大，小燈泡變亮，電磁鐵磁性增強(qiáng)，條形磁體受到的吸引力增大，則彈簧長(zhǎng)度增大。