Question

磁懸浮地球儀是使用磁懸浮技術的地球儀，它無需轉軸穿過球體便可懸浮于空中，給人以奇特新穎的感覺和精神享受．

（1）磁懸浮地球儀的球體中有一個磁鐵，環形底座內有一金屬線圈，通電后相當于電磁鐵．金屬線圈與球體中的磁鐵相互　   　（吸引、排斥），使球體受力　  　（平衡、不平衡），從而懸浮于空中．磁懸浮地球儀是利用丹麥物理學家奧斯特發現的電流的　  　效應工作的．當磁懸浮地球儀停止工作時，在“拿開球體”和“切斷電源”之間應先　     　．

（2）將磁懸浮地球儀的球體用手輕輕向下按一下，球體就會從原來的懸浮位置向下運動，此時金屬線圈中的電流　  　（增大、減小），磁性增強，金屬線圈對球體的作用力　  　（大于、小于）球體重力，球體到達最低點后向上運動返回原懸浮位置．由于球體具有　  　，球體越過原懸浮位置向上運動，此時金屬線圈中的電流減小，磁性減弱，球體速度越來越　  　（大、小），到達最高點后向下運動，并再次回到原懸浮位置．幾經反復，球體最終停在原懸浮位置．

（3）磁懸浮地球儀正常工作時，功率為1W．則工作一個月（30天）耗電　  　kW•h，這些電能大部分轉化成了　    　（機械能、內能）．

 

Answer 1

【答案】

排斥；平衡；磁；拿開球體；增大；大于；慣性；小； 0.72；內能

【解析】

試題分析：（1）從圖可知：球體與底座是相互分離的，故可判斷球體與底座是相互排斥的；

靜止狀態是一種平衡狀態，受到的力平衡；

電磁鐵是利用電流的電磁效應工作的；

如果先切斷電源，電磁鐵失去磁性，地球儀在重力作用下會落下來，沒有保護措施會把地球儀摔壞．

（2）電磁鐵磁性強弱與電流的大小有關，其他條件相同，電流越大，磁性越強；

一切物體都具有慣性．

（3）利用電能公式W=Pt求出消耗的電能；由于線圈有電阻，根據焦耳定律知磁懸浮地球儀正常工作時將電能大部分轉化成了內能．

（1）因為球體與底座是相互分離的，所以球體與底座之間是相互排斥的，即該懸浮地球儀是利用的同名磁極相互排斥的原理制成的；

又因為球體在空中靜止，所以球體受力平衡；

磁懸浮地球儀中的電磁鐵是利用電流的電磁效應工作的；

當磁懸浮地球儀停止工作時，應先“拿開球體”再“切斷電源”，防止地球儀在重力作用下會落下來而摔壞．

（2）將磁懸浮地球儀的球體用手輕輕向下按一下時，由于通電線圈的磁性增強，所以可判斷此時金屬線圈中的電流增大；由于通電線圈的磁性增強，地球儀所受的磁力會大于地球儀的重力；在按力作用下，地球儀向下運動，球體到達最低點后又由于此時磁力大于重力，所以球體向上運動，返回原懸浮位置時，由于球體具有慣性，球體越過原懸浮位置向上運動，此時金屬線圈中的電流減小，磁性減弱，磁力越來越小，球體速度越來越小，到達最高點后向下運動，并再次回到原懸浮位置．幾經反復，球體最終停在原懸浮位置．

（3）磁懸浮地球儀正常工作一個月時耗電量：W=Pt=0.001kW×24h×30=0.72kW•h．

由于線圈有電阻，所以磁懸浮地球儀正常工作時將電能大部分轉化成了內能．

考點：磁極間的相互作用；能量轉化的現象；電功的計

點評：此題考查的知識點較多，要從題目中尋找有用的信息，利用有關知識點解題