Question

15．一块重为10N、底面积为1厘米×2厘米的条形磁铁竖直放在水平桌面上，将电磁铁放在条形磁铁的正上方，如图所示．闭合开关，当滑动变阻器划片P在中点时，条形磁铁对桌面的压力为6N．则改变电路中的电流方向，桌面受到的压强变为70000Pa，再将滑片P向右移动，条形磁铁对桌面的压力将减小．（选填“增大“、“减小“或“不变“）

Answer 1

分析 已知条形磁铁的重力为10N，当电磁铁通过后，电磁铁具有磁性，电磁铁的下端磁极与条形磁铁间存在相互作用力，而条形磁铁对桌面的压力为6N小于条形磁铁的重力，因此电磁铁的下端和条形磁铁的上端间的作用力为引力；当电路中电流方向改变后，电磁铁的磁极改变，则条形磁铁将受到斥力的作用，据此求出条形磁铁对桌面的压力，然后根据p=$\frac{F}{S}$求出说明受到的压强；
根据滑片移动的方向确定滑动变阻器接入电路阻值的变化，然后根据欧姆定律判断电路电流的改变，进一步判断电磁铁磁性强弱的变化，从而得出电磁铁与条形磁铁间作用力的变化，即条形磁铁对桌面压力的变化．

解答 解：已知条形磁铁的重力为10N，当电磁铁通过后，电磁铁具有磁性，电磁铁的下端磁极与条形磁铁间存在相互作用力，而条形磁铁对桌面的压力为6N小于条形磁铁的重力，因此电磁铁的下端和条形磁铁的上端间的作用力为引力，即磁极间的相互作用力：F=10N-6N=4N；
当电路中电流方向改变后，电磁铁的磁极改变，则条形磁铁将受到斥力的作用，此时条形磁铁对桌面的压力：F′=10N+4N=14N；
桌面受到的压强：p=$\frac{F′}{S}$=$\frac{14N}{0.01m×0.02m}$=70000Pa；
将滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，因此电磁铁的磁性减弱，即磁极间的相互作用力减小，则条形磁铁对桌面的压力将减小．
故答案为：70000；减小．

点评 本题综合考查压强的计算、影响电磁铁磁性强弱的因素、决定电磁铁磁极的因素以及动态电路分析等内容，具有一定的难度．