Question

（2013?包頭）如圖所示為一臺(tái)非鐵性物質(zhì)制成的天平．天平左盤中的A是一鐵塊，B是電磁鐵．未通電時(shí)天平平衡，給B通以圖示方向的電流（a端接電源正極，b端接電源負(fù)極），調(diào)節(jié)線圈中電流的大小，使電磁鐵對鐵塊A的吸引力大于鐵塊受到的重力，鐵塊A被吸起．當(dāng)鐵塊A向上加速運(yùn)動(dòng)的過程中，下列判斷正確的是（　　）

A．電磁鐵B的上端為S極，天平仍保持平衡

B．電磁鐵B的上端為S極，天平右盤下降

C．電磁鐵B的下端為N極，天平左盤下降

D．電磁鐵B的下端為N極，無法判斷天平的平衡狀態(tài)

Answer 1

分析：①從圖可以看出螺線管的繞向和電源的正負(fù)極，利用安培定則可以確定螺線管的NS極．
②從圖中可以看出，電磁鐵與鐵塊A都在天平的左盤中，天平是否平衡取決于它們整體對天平左盤的壓力是否改變．通過對鐵塊A的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析，結(jié)合超重現(xiàn)象的產(chǎn)生，可判斷AB整體對于天平左盤壓力的變化．

解答：解：①從圖可知，電流從螺線管的上端流入，下端流出，根據(jù)安培定則可知，螺線管下端是N極，上端是S極，
②電磁鐵通電后，鐵塊A被吸起，鐵塊A向上加速運(yùn)動(dòng)的過程中，會(huì)導(dǎo)致超重現(xiàn)象，因而可知鐵塊受到的向上的電磁力F必然大于鐵塊的重力G．當(dāng)鐵塊離開盤而又還未到達(dá)電磁鐵的過程中，雖然鐵塊對盤的壓力沒有了，但由牛頓第三定律可知，鐵塊對電磁鐵有向下的吸引力，因此通過左盤電磁鐵支架向下壓左盤的力比電磁鐵未通電時(shí)鐵塊壓左盤的力還大，故左盤將下沉．
故選C

點(diǎn)評：①安培定則不但可以判斷出螺線管的磁極，也能根據(jù)磁極判斷出電流方向或繞圈的繞向，即電流方向、線圈的繞向及N極方向，知道其中兩個(gè)便可求出另外一個(gè)．
②導(dǎo)致天平失衡的因素是要是由于電磁鐵與鐵塊之間的相互作用力，通過判斷鐵塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可進(jìn)一步推斷出其整體壓力與重力的關(guān)系．