某兴趣小组设计了一个力电综合装置,在轻质杠杆的左端点A,用竖直细线通过定滑轮与*簧测力计相连,杠杆的右端点B,...
问题详情:
某兴趣小组设计了一个力电综合装置,在轻质杠杆的左端点A,用竖直细线通过定滑轮与*簧测力计相连,杠杆的右端点B,用细线悬挂一条形磁铁,在条形磁铁正下方的螺线管与电路相连,如图所示。开关闭合前,当*簧测力计的示数为7.5N时,杠杆在水平位置平衡,已知OA:OB=2:3,不计绳重和摩擦。则条形磁铁的重力等于 N;闭合开关S后,螺线管上端为 (选填“N极”或“S极”),为了保持杠杆水平平衡,*簧测力计的示数 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【回答】
5;N极;增大。
【分析】(1)根据定滑轮不省力,求出绳子对杠杆A端拉力,根据杠杆平衡条件求出杠杆B端的拉力,杠杆B端的拉力等于磁铁的重力。
(2)知道电流方向,根据安培定则判断螺线管的磁极。
(3)根据磁极间的作用判断杠杆B端拉力变化,根据杠杆平衡条件判断杠杆A端拉力变化,判断*簧测力计示数变化。
【解答】解:(1)左端是一个定滑轮,定滑轮不省力,*簧测力计示数是7.5N,不计绳重和摩擦,杠杆A端受到拉力是7.5N,
已知OA:OB=2:3,所以OA=OB,
杠杆水平位置平衡,根据杠杆平衡条件得:
FA×AO=FB×OB,
7.5N×OB=FB×OB,
解得:FB=5N,
磁铁的重力:
G=FB=5N。
(2)由图知,电流从螺线管的下端进入,从上端流出,根据安培定则可以判断螺线管的上端是N极、下端是S极。
(3)根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,当闭合开关后,螺线管的上端是N极,和上面的磁铁相互吸引,杠杆B的拉力增大,杠杆A端拉力增大,*簧测力计示数增大。
【点评】本题是定滑轮、杠杆、磁极间作用、安培定则的综合习题,无论有多少装置,一般都从一端向另一端逐个分析,明确两个装置之间通过什么相互关联。
知识点:电生磁
题型:填空题