Question

【題目】磁力鎖主要由電磁鐵和銜鐵組成。某小組用如圖甲所示的裝置研究電磁鐵線的工作電壓與銜鐵所受磁力大小的關(guān)系，彈性梁一端連接有銜鐵，在外力作用下可以上下運(yùn)動(dòng)，另一端固定于墻壁，電磁鐵位于銜鐵正下方，為理想電壓表.

(1)為增大電磁鐵產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，變阻器的滑片應(yīng)向_________端移動(dòng)（選填“”或“”）.

(2)已知電磁鐵線圈的直流電阻為，滑動(dòng)變砠器的最大阻值為，電源的電動(dòng)勢(shì)為，滑動(dòng)變阻器能提供的最大分壓為，則電源E的內(nèi)阻為_________（保留兩位有效數(shù)字）

(3)同學(xué)們將阻值會(huì)因形狀變化而發(fā)生改變的金屬應(yīng)變片粘貼在彈性梁的上表面，然后將金屬應(yīng)變片、定值電阻和理想電壓表連接成如圖乙所示的電路。線圈通電吸引銜鐵下移時(shí)，應(yīng)變片變長，的阻值將_________，電壓表的讀數(shù)將_________。（填“增大”“減小”或“不變”）

(4)在線圈通電吸合銜鐵后，用外力使電磁鐵和衛(wèi)鐵剛好分開，測(cè)得外力與線圈兩端電壓的關(guān)系如圖丙所示，若要求該鎖能抵抗的外力，則工作電壓至少為_________。

Answer 1

【答案】c 0.21 增大 增大 6

【解析】

解：(1)根據(jù)電流的磁效應(yīng)，電流越大，產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度越強(qiáng)，為了增加電磁鐵產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，變阻器的滑片應(yīng)該滑向c端；

(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到c端時(shí)，滑動(dòng)變阻器提供的分壓最大，由閉合電路歐姆定律，，，聯(lián)立解得：；

(3)線圈通電吸引銜鐵下移時(shí)，應(yīng)變片變長，根據(jù)電阻定律，R1的阻值將增大。根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知，電阻增大，電壓增大，所以電壓表V2的讀數(shù)將增大；

(4)由圖丙可知，F=1200N時(shí)對(duì)應(yīng)的工作電壓為6.0V，即要求該鎖能抵抗1200N的外力，則工作電壓至少為6.0V。