Question

（2011?绍兴模拟）如图所示是小李同学设计的一套研究电磁铁的装置．弹簧测力计下吊着磁铁（磁铁下端是S极），下面是一个带铁芯的螺线管，他进行了以下实验，请你完成下列填空（选填“变大”、“变小”、“不变”）：
（1）当K从断开到闭合时，弹簧测力计示数

变小

；  
（2）当K闭合达到稳定后，滑片P向右移动时，弹簧测力计示数

变大

．
（3）要让弹簧秤下的磁铁向反方向运动，除了移动滑动变阻器的滑片，还可以对电路怎样调整

调换电源的正负极

．

Answer 1

分析：（1）由于测力计下面悬挂的是一个磁体，因此与下面的电磁铁要产生力的作用．由此可知确定下面电磁铁上端的磁极，明确其与磁体下端磁极相互作用情况，是判定K从断开到闭合时，弹簧测力计示数变化的关键．
（2）利用P的向右移动，确定电路中电流大小的变化，从而确定电磁铁磁性强弱的变化，结合两者的作用情况，可以确定弹簧测力计示数的变化．
（3）测力计下的磁铁反方向运动，有两种方法：改变其受到电磁铁磁力的大小；改变其受到的磁力的方向．由此入手解决此题．

解答：解：（1）根据电磁铁中的电流方向和线圈的绕向，可以确定电磁铁的上端为S极，所以它和测力计下面磁铁的S极相互排斥．开关断开时，电磁铁没有磁性，两者没有作用力；开关闭合后，电磁铁有磁性，两者相互排斥，导致了磁铁受到向上的磁力，所以测力计的示数减小．
（2）滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，对磁铁的斥力减小导致了测力计的示数变大．
（3）根据题目要求，使磁铁向反方向运动，可以通过改变滑片P的运动方向来改变其受力大小，使其运动方向相反的方法外；还可以通过其受力方向的改变，来使其向反方向运动．由于题目已经排除了第一种方法，所以可以采取改变电源正负极，来改变电流方向，从而改变电磁铁的磁场方向，是两者由相互排斥，变为相互吸引．导致磁铁向反方向运动．
答案为：（1）变小；（2）变大；（3）调换电源的正负极．

点评：在此题中，分析的前提要明确磁铁受到三个力的作用：测力计的拉力、重力、电磁铁对它的作用力．磁铁的重力不变，测力计示数的变化取决于电磁铁对它磁力的变化．