题目内容
如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁与条形磁铁处于同一高度放置,且左端固定,当开关S闭合,电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向上移动时,以下选项正确的是
- A.如果条形磁铁始终静止,条形磁铁受到摩擦力方向向右,大小逐渐增大
- B.如果条形磁铁始终静止,条形磁铁受到摩擦力方向向左,大小逐渐增大
- C.如果条形磁铁受到吸引向左运动,在还没有掉下去之前,条形磁铁受到摩擦力方向向右,大小逐渐增大
- D.如果条形磁铁受到吸引向左运动,在还没有掉下去之前,条形磁铁对桌面的压强变小
A
分析:(1)由右手螺旋定则可知螺线管的磁极,由磁极间的相互作用可知条形磁铁的受力方向,则二力平衡可知摩擦力的方向;
(2)由滑片的移动可知螺线管中电流的变化,则可知磁性强弱的变化及相互作用力的变化,由二力平衡关系可知条形磁铁的所受摩擦力的变化;
(3)滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,压强的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关.
解答:由右手螺旋定则可知,螺线管右侧为N极,
∵异名磁极相互吸引,
∴条形磁铁所受磁场力向左;
当开关S闭合,电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向上移动时,接入电路中的电阻变小,
∵I=,
∴电路中的电流变大,电磁铁的磁性变强;
(1)如果条形磁铁始终静止,处于平衡状态,受到的磁场力和摩擦力是一对平衡力,
∴条形磁铁受到摩擦力方向向右,大小逐渐增大,故A正确,B不正确;
(2)如果条形磁铁受到吸引向左运动,对桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,
∴条形磁铁受到摩擦力方向向右,大小不变,故C不正确;
(3)如果条形磁铁受到吸引向左运动,对桌面的压力不变,受力面积减小,
∴由p=可知,条形磁铁对桌面的压强变大,故D不正确.
故选A.
点评:本题将力学与电磁学知识巧妙地结合起来考查了右手螺旋定则、滑动变阻器的使用、二力平衡等内容,考查内容较多,但只要抓住受力分析这条主线即可顺利求解.
分析:(1)由右手螺旋定则可知螺线管的磁极,由磁极间的相互作用可知条形磁铁的受力方向,则二力平衡可知摩擦力的方向;
(2)由滑片的移动可知螺线管中电流的变化,则可知磁性强弱的变化及相互作用力的变化,由二力平衡关系可知条形磁铁的所受摩擦力的变化;
(3)滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,压强的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关.
解答:由右手螺旋定则可知,螺线管右侧为N极,
∵异名磁极相互吸引,
∴条形磁铁所受磁场力向左;
当开关S闭合,电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向上移动时,接入电路中的电阻变小,
∵I=,
∴电路中的电流变大,电磁铁的磁性变强;
(1)如果条形磁铁始终静止,处于平衡状态,受到的磁场力和摩擦力是一对平衡力,
∴条形磁铁受到摩擦力方向向右,大小逐渐增大,故A正确,B不正确;
(2)如果条形磁铁受到吸引向左运动,对桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,
∴条形磁铁受到摩擦力方向向右,大小不变,故C不正确;
(3)如果条形磁铁受到吸引向左运动,对桌面的压力不变,受力面积减小,
∴由p=可知,条形磁铁对桌面的压强变大,故D不正确.
故选A.
点评:本题将力学与电磁学知识巧妙地结合起来考查了右手螺旋定则、滑动变阻器的使用、二力平衡等内容,考查内容较多,但只要抓住受力分析这条主线即可顺利求解.
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