Question

小文同学学习了有关物理知识后，设想制作了一个为气球充气的电动充气泵，她画出了如图甲所示的结构示意图，其中永久磁铁下方为S极．充气泵在工作过程中，通过电磁铁线圈的电流大小随时间变化情况如图乙所示．请简述这个气泵为气球充气的工作过程．

Answer 1

分析：根据以下知识分析答题：（1）通过电磁铁的电流方向不同，电磁铁的磁场方向不同，由安培定则可以判断出电磁铁磁场方向；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．（2）气体体积变大，压强变小，气体体积变小，压强变大．分析图示情景，然后答题．

解答：解：由图示可知，当电流从电磁铁的A端流入时，由安培定则可知，电磁铁上方为S极，永久磁铁受到电磁铁向上的力，弹性金属片带动连杆向上运动，弹性气囊被拉长，气室内气压小于外界气压，左侧阀门关闭，右侧阀门打开，气体通过右侧阀门进入气室．
当电流从电磁铁的B端流入时，由安培定则可知，电磁铁上方为N极，永久磁铁受到向下的力的作用，弹性金属片带动连杆向下运动，弹性气囊被压缩，气室内气压大于外界气压，右侧阀门关闭，左侧阀门打开，气体通过左侧阀门进入排气管，为气球充气．
流入电磁铁的电流方向不断变化，上述过程不断反复，将气体不断充入气球．

点评：本题考查了电动充气泵的工作过程，分析清楚图示情景、应用安培定则、知道磁极间的相互作用即可正确解题．