题目内容
【题目】用两根相同的橡皮筋将金属棒悬挂于磁场中，给金属棒通入电流，当金属棒静止时，橡皮筋刚好处于松弛状态(导线对金属棒的作用力忽略不计)，如图所示。
(1)请分析说明此时金属棒受到的磁场力是什么方向?
(2)若要使橡皮筋处于拉伸状态，在不额外对棒施力的条件下，请提出两项可行的措施。
【答案】见解析
【解析】
(1)橡皮筋处于松弛状态，说明金属棒只受重力和磁场力，因为金属棒静止，所以这两个力是平衡力。重力的方向是竖直向下，磁场力方向与重力方向相反，是竖直向上的。
(2)措施：改变电流方向（或对调电源正负极）则磁场力方向向下，与重力共同作用在金属棒上使橡皮筋拉伸；改变磁场方向（或对调磁体 N、S 极），磁场变化也会改变磁场力的方向，使之方向向下，作用于金属棒上，使橡皮筋拉伸；减小电流或减弱磁场，会使磁场力减小，使重力大于磁场力，则橡皮筋会拉伸（任意答对两种即可，答对一种不得分）
【题目】为响应市政府提出的“创建海绵型城市”的号召，小科设计了如图所示的市政自动排水装置模型，控制电路由电压为12V、最大容量为6000mAh的蓄电池供电，蓄电池用“发电玻璃”制成的太阳能电板充电。R0为定值电阻，R为压敏电阻，压敏电阻通过杠杆ABO与圆柱形浮体相连，AO：BO＝4：1，压敏电阻的阻值随压力变化
的关系如下表。（压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计，所用绿灯红灯及排水泵的额定电压均为220V）
压敏电阻受到的压力F/N | 60 | 120 | 180 | 240 | 300 | 360 | 420 | 480 | … |
压敏电阻R阻值/Ω | 400 | 260 | 180 | 125 | 100 | 80 | 65 | 55 | … |
（1）“发电玻璃”面积为0.2m2，其光电转化率为10%，要对没有电的控制电路蓄电池充满电需要_____小时.（太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按1kW计算）
（2）按照设计要求，当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为360N，通过电磁铁线圈的电流为100mA，排水泵启动；R0的电阻为_____Ω。该浮体重力为10N，浮体刚好全部浸入水中时受到的浮力为_____N。
（3）制作压敏电阻的材料属于_____（填“导体”或“半导体“）。在实际调试过程中，小科发现水位已达到安全位置上限，但排水装置还未启动。如果在其他条件保持不变的前提下，要使排水装置符合设计要求，应该将与压敏电阻相连的压板向_____（填“左”或“右“）移动。
（4）若选用额定功率为5kW的排水电动机，排水泵机械效率为80%，工作2小时能将_____kg的水抽到6米高处。(g=10N／kg)
【题目】某同学在探究“水凝固时，温度与时间的关系”时，还想知道“水凝固过程中是吸热还是放热的”。为此使用图所示的实验装置进行实验：在绝热容器内装满低温盐水，将装有冷水的试管插入盐水中，两支温度计分别测量水和盐水的温度。
时间t／min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
盐水的温度t1／℃ | -21.2 | -21.1 | -20.8 | -18.8 | -16.8 | -14.8 | -14.5 | -14.6 |
水的温度t2／℃ | 5.6 | 1.6 | 0 | 0 | 0 | 0 | -1.2 | -9.2 |
水的状态 | 液态 | 固液共存态 | 固态 | |||||
(1)要完成实验，除了装置中的器材外，还需要的测量工具是__________。
(2)记录的实验信息如上表。由表中信息可知，第2 min到第5min是水的凝固过程。判断依据是_________。
(3)根据实验信息可以得出的结论是：水凝固时，随时间的增加，温度______。
(4)分析实验信息还可以得出的结论是：水凝固过程是____热的。写出得出该结论的分析过程：_____。
