Question

如图所示是简易压力传感器的原理图，弹簧甲连接在A、B两绝缘板之间，B板固定，滑动变阻器R的滑片P与A板相连，并可随A板一起运动．弹簧乙下端挂有一永磁体，永磁体正下方有一电磁铁，E为电源，R为定值电阻．开关S闭合，电路接通后，电压表示数为U₁，弹簧乙的总长度为l₁；当用力F向下压弹簧甲后，电压表示数为U₂，弹簧乙的总长度为l₂，则U₁    U₂，l₁    l₂（以上两空均选填“＞”、“＜”、“=”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）开关S闭合，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，此时滑动变阻器接入电路的阻值最小，因此电路中电流最大，电压表示数最小；
（2）先根据右手螺旋定则确定螺线管的N、S极；当用力F向下压弹簧甲后，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联电路起分压作用和磁体间的相互作用判断弹簧乙的长度．
解答：解：开关S闭合，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，此时滑动变阻器接入电路的阻值最小，因此电路中电流最大，电压表示数最小；
根据右手螺旋定则可知，螺线管的下方为N极，上方为S极；
当用力F向下压弹簧甲后，滑动变阻器接入电路的电阻变大，因此电压表示数变大，故U₁＜U₂，电路中电流变小，因此螺线管的磁性减弱，磁体N极与螺线管的S极相互吸引的力减小，弹簧乙伸长的长度变小，即l₁＞l₂．
故答案为：＜；＞．
点评：本题考查了学生对滑动变阻器的变阻原理、欧姆定律、右手螺旋定则以及磁极间的相互作用的掌握和运用，分析电路图，确认电路的连接方式是突破口，确认电压表的测量对象和螺线管磁极的判断是关键．