Question

【題目】如圖所示，鐵球漂浮在盛有水銀的容器上方。容器底部有一螺線管，將其接入圖示電路中，閉合開關，并將滑動變阻器的滑片向右移動，待小球穩定后（始終漂浮）。下列有關說法正確的是

A.螺線管的A端為北極，滑片P向右移動后磁性減弱

B.滑動變阻器滑片向右移動過程中，水銀對容器底部壓強減小

C.小球所受的浮力始終不變

D.小球靜止時，鐵球受到的重力和浮力是一對平衡力

Answer 1

【答案】B

【解析】

A．由圖可知，電流從螺線管的上端流入，下端流出，根據安培定則可判斷出，電磁鐵的A端為S極，B端為N極，故A錯誤；

B．滑片向右移動前，鐵球漂浮在盛有水銀的容器上方，此時鐵球豎直方向受平衡力，可得，滑動變阻器滑片向右移動，滑動變阻器接入電路阻值變大，電源電壓恒定，根據歐姆定律可知，電路中電流變小，線圈匝數不變，通電螺線管磁性減弱，通電螺線管對鐵球豎直向下的吸引力減小，鐵球穩定后豎直方向上仍漂浮，受力仍平衡，可得，鐵球受到豎直向下的重力不變，所以鐵球受到豎直向上的浮力減小，根據阿基米德原理可知，鐵球排開水銀的體積減小，水銀液面高度下降，水銀密度不變，由液體壓強公式可知，水銀對容器底部壓強減小，故B正確；

C．滑動變阻器滑片向右移動前后，鐵球穩定漂浮時，均處于平衡狀態，受平衡力，對鐵球受力分析可知鐵球重力與通電螺線管對鐵球的吸引力之和等于鐵球受到的浮力，因為鐵球受重力不變，吸引力減小，受到的浮力減小，故C錯誤；

D．開關閉合后，靜止在水銀面上的鐵球，受到豎直向下的重力和通電螺線管向下的吸引力以及豎直向上的浮力，這三個力是平衡力，故D錯誤。

故選B。