题目内容

14．磁悬浮地球仪是使用磁悬浮技术的地球仪，它无需转轴穿过球体便可悬浮于空中，给人以奇特新颖的感觉和精神享受．
（1）磁悬浮地球仪的球体中有一个磁铁，环形底座内有一金属线圈，通电后相当于电磁铁．金属线圈与球体中的磁铁相互排斥（填“吸引”或“排斥”），使球体受力平衡（填“平衡”或“不平衡”），从而悬浮于空中．磁悬浮地球仪是利用丹麦物理学家奥斯特发现的电流的磁效应工作的．
（2）将磁悬浮地球仪的球体用手轻轻向下按一下，球体就会从原来的悬浮位置向下运动，此时金属线圈中的电流增大（填“增大”或“减小”），磁性增强，金属线圈对球体的作用力大于（填“大于”或“小于”）球体重力，球体到达最低点后向上运动返回原悬浮位置．
（3）磁悬浮地球仪正常工作时，功率为1W．则工作一个月（30天） 耗电0.72kW•h．

分析 （1）从图可知：球体与底座是相互分离的，故可判断球体与底座是相互排斥的；静止状态是一种平衡状态，受到的力平衡；电磁铁是利用电流的电磁效应工作的；
（2）电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，其他条件相同，电流越大，磁性越强；
（3）利用电能公式W=Pt求出消耗的电能．

解答 解：（1）因为球体与底座是相互分离的，所以球体与底座之间是相互排斥的，即该悬浮地球仪是利用的同名磁极相互排斥的原理制成的；
又因为球体在空中静止，所以球体受力平衡；
磁悬浮地球仪中的电磁铁是利用电流的电磁效应工作的．
（2）将磁悬浮地球仪的球体用手轻轻向下按一下时，由于通电线圈的磁性增强，所以可判断此时金属线圈中的电流增大；由于通电线圈的磁性增强，地球仪所受的磁力会大于地球仪的重力；球体到达最低点后向上运动仍会返回原悬浮位置．
（3）磁悬浮地球仪正常工作一个月时耗电量：W=Pt=0.001kW×24h×30=0.72kW•h．
故答案为：（1）排斥；平衡；磁；
（2）增大；大于；
（3）0.72．

点评 此题考查的知识点较多，要从题目中寻找有用的信息，明确磁悬浮地球仪所包含的原理，利用有关知识点可做出解答，体现了物理的广泛应用．

练习册系列答案
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（2）闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到B（填写“A”或“B”）端．
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A．小灯泡短路          B．小灯泡的灯丝断了      C．小灯泡的灯座接触不良
D．电压表的正、负接线柱接反             E．滑动变阻器的滑片放在了最小阻值处
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实验次数123
电压U/v2.02.52.8
电流I/A0.300.360.38
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