Question

20．圖甲為一磁懸浮地球儀，它能大致模擬地磁場的分布特點，給人以奇特新穎的感覺．球體中有一個磁鐵，環(huán)形底座內一有一金屬線圈，其電路原理圖如圖乙．
（1）地球儀工作時，球體懸浮在空中，此時球體的重力與磁力（選填“浮力”或“磁力”）平衡；停止工作時，應先拿開球體（選填“拿開球體”和“切斷電源”）．
（2）請在圖乙中畫出開關閉合后通電螺線管周圍的磁感線．（地球儀上部為地理上的北極）

Answer 1

分析 （1）平衡狀態(tài)：是指物體處于靜止或勻速直線運動運動，物體處于平衡狀態(tài)時受到平衡力；電磁鐵通電有磁性，斷電磁性消失；
（2）先根據(jù)地磁場的分別確定球體下方的極性，然后根據(jù)同名磁極相互排斥確定螺線管上面的極性，從面畫出螺線管周圍的磁感線．

解答 解：
（1）懸浮地球儀是利用的同名磁極相互排斥的原理制成的，閉合開關，電磁鐵中通電產生磁性，與球體相排斥，所以地球儀工作時，球體懸浮于空中，在空中靜止，所以球體豎直方向受到的重力與磁力是一對平衡力；
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”，這樣是防止地球儀在重力作用下會落下來而摔壞．
（2）根據(jù)題意“它能大致模擬地磁場的分布特點”，又知道球體下方的磁極為N極，因此螺線管的上方為N極，在磁體的外部磁感線北出入南，由此畫出通電螺線管周圍的磁感線如圖所示：

故答案為：（1）磁力；拿開球體；（2）見上圖．

點評 此題綜合考查了二力平衡條件的應用、對磁感線的認識和理解，要從題目中尋找有用的信息，利用有關知識點解題．