Question

【题目】如图所示，在竖直放置的电磁铁上方用弹簧悬挂一条形磁体，磁极位置如图中所示，滑动变阻器的滑片 P 位于变阻器的中间部位闭合开关后可看到小灯泡发光。现调节滑动变阻器的滑片 P 的位置，保证条形磁体始终未接触电磁铁，弹簧的形变始终为弹性形变，灯泡始终处于发光状态。请通过分析说明，在滑动变阻器滑片 P 位置的所有可能的调节过程中，其滑片 P 位置变化与小灯泡的亮暗变化和弹簧的长度变化的对应关系。

Answer 1

【答案】若滑片P向a端滑动，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的电流变小，小灯泡变暗，电磁铁磁性减弱，条形磁体受到的吸引力减小，则弹簧长度减小；若滑片P向b端滑动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，小灯泡变亮，电磁铁磁性增强，条形磁体受到的吸引力增大，则弹簧长度增大。

【解析】

由电源的正负极可知电流方向，由安培定则可知螺线管的磁极；根据滑片的移动方向与小灯泡的亮暗变化以及磁极间相互作用分析弹簧长度变化。

闭合开关，由安培定则可以判断电磁铁上端为S极，下端为N极，则电磁铁与条形磁体相互吸引；

若滑片P向a端滑动，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的电流变小，小灯泡变暗，电磁铁磁性减弱，条形磁体受到的吸引力减小，则弹簧长度减小；

若滑片P向b端滑动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，小灯泡变亮，电磁铁磁性增强，条形磁体受到的吸引力增大，则弹簧长度增大。