Question

如图所示为一台非铁性物质制成的天平．天平左盘中的A是一铁块，B是电磁铁．未通电时天平平衡，给B通以图示方向的电流（a端接电源正极，b端接电源负极），调节线圈中电流的大小，使电磁铁对铁块A的吸引力大于铁块受到的重力，铁块A被吸起．当铁块A向上加速运动的过程中，下列判断正确的是

1. A.
   电磁铁B的上端为S极，天平仍保持平衡
2. B.
   电磁铁B的上端为S极，天平右盘下降
3. C.
   电磁铁B的下端为N极，天平左盘下降
4. D.
   电磁铁B的下端为N极，无法判断天平的平衡状态

Answer 1

C
分析：①从图可以看出螺线管的绕向和电源的正负极，利用安培定则可以确定螺线管的NS极．
②从图中可以看出，电磁铁与铁块A都在天平的左盘中，天平是否平衡取决于它们整体对天平左盘的压力是否改变．通过对铁块A的运动状态的分析，结合超重现象的产生，可判断AB整体对于天平左盘压力的变化．
解答：①从图可知，电流从螺线管的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，螺线管下端是N极，上端是S极，
②电磁铁通电后，铁块A被吸起，铁块A向上加速运动的过程中，会导致超重现象，因而可知铁块受到的向上的电磁力F必然大于铁块的重力G．当铁块离开盘而又还未到达电磁铁的过程中，虽然铁块对盘的压力没有了，但由牛顿第三定律可知，铁块对电磁铁有向下的吸引力，因此通过左盘电磁铁支架向下压左盘的力比电磁铁未通电时铁块压左盘的力还大，故左盘将下沉．
故选C
点评：①安培定则不但可以判断出螺线管的磁极，也能根据磁极判断出电流方向或绕圈的绕向，即电流方向、线圈的绕向及N极方向，知道其中两个便可求出另外一个．
②导致天平失衡的因素是要是由于电磁铁与铁块之间的相互作用力，通过判断铁块的运动状态，可进一步推断出其整体压力与重力的关系．