题目内容

【题目】如图所示,天平左盘中有一个木质框架,框架的上部固定着一个电磁铁A,框架的下面有一块小铁片B.天平的右盘放上适当的砝码,使天平处于平衡状态.现用遥控的方法使电磁铁A的电路接通,铁片B将被A吸上去.试分析回答下列问题:

1)在B向上运动的过程中,天平是什么状态?

2BA吸住不动时,天平是什么状态?

3)用遥控器切断A的电路,在B下落过程中,天平是什么状态?

【答案】1)在B向上运动的过程中,天平的平衡遭到破坏,右边将向上翘起.

2BA吸住不动时,天平恢复平衡状态.

3)在B下落过程中,天平的平衡状态遭到破坏,左边向上翘起.

【解析】

1B向上运动时,它受到电磁铁A竖直向上的吸引力作用,吸引力FB的重力大,而且吸引力随着BA的距离减小而增大;根据牛顿第三定律,BA竖直向下的作用力与AB的吸引力,任何时刻都大小相等,所以,在B向上运动的过程中,天平的平衡遭到破坏,右边将向上翘起.

2BA吸住不动时,天平恢复平衡状态.此时,AB相对静止,可以看作一个整体,不管AB之间的吸引力多大,都是系统的内力,不影响天平的平衡状态.

3A的电路被切断后,它的磁性消失,铁片在重力作用下竖直下落,AB之间已无作用力,在B下落过程中,天平的平衡状态遭到破坏,左边向上翘起.

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