Question

20．一个空心小铁球放在盛水的烧杯中置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接成如图所示的电路，开关S闭合后，空心小铁球仍漂浮在水面上，此时B端为电磁铁的N极，当滑片P向右滑动时，空心小铁球将上浮一些（填“上浮一些”、“下沉一些”或“保持静止”）．

Answer 1

分析 （1）由图可知电流由上方流入螺线管，则由右手螺旋定则可知螺线管的磁极；
（2）由滑片的移动可知电路中电流的变化，则可知螺线管磁性强弱的变化，从而可知小铁球所受磁场力的变化，由平衡关系可知小铁球所受浮力的变化，根据阿基米德原理可知小球的变化．

解答 解：（1）由图可知电流由上方流入螺线管，由右手螺旋定则可知，螺线管B端为N极，A端为S极；
（2）当滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电阻增大，电路中的总电阻变大，
由I=$\frac{U}{R}$可得，电路中的电流变小，通过螺线管的电流减小，
则螺线管的磁性减弱、小铁球所受磁场力减弱，
因小铁球受向下磁场力及重力，向上的浮力而处于平衡状态，
所以，当磁场力减小时，小铁将仍能平衡，小铁球向下的力减小，向上的浮力也将减小，
由F_浮=ρgV_排可知，空心小铁球排开水的体积减小，将上浮一些．
故答案为：N；上浮一些．

点评 本题巧妙地将力学、电学及磁场的知识综合在一起，要求学生能熟练应用所学知识进行分析解答，是道好题．