Question

20．圖甲為一磁懸浮地球儀，它能大致模擬地磁場(chǎng)的分布特點(diǎn)，給人以奇特新穎的感覺(jué)．球體中有一個(gè)磁鐵，環(huán)形底座內(nèi)一有一金屬線圈，其電路原理圖如圖乙．
（1）地球儀工作時(shí)，球體懸浮在空中，此時(shí)球體的重力與磁力（選填“浮力”或“磁力”）平衡；停止工作時(shí)，應(yīng)先拿開(kāi)球體（選填“拿開(kāi)球體”和“切斷電源”）．
（2）請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出開(kāi)關(guān)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(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，物體處于平衡狀態(tài)時(shí)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(chǎng)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(kāi)關(guān)，電磁鐵中通電產(chǎn)生磁性，與球體相排斥，所以地球儀工作時(shí)，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(duì)平衡力；
磁懸浮地球儀中的電磁鐵是利用電流的電磁效應(yīng)工作的，當(dāng)磁懸浮地球儀停止工作時(shí)，應(yīng)先“拿開(kāi)球體”再“切斷電源”，這樣是防止地球儀在重力作用下會(huì)落下來(lái)而摔壞．
（2）根據(jù)題意“它能大致模擬地磁場(chǎng)的分布特點(diǎn)”，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(kāi)球體；（2）見(jiàn)上圖．

點(diǎn)評(píng) 此題綜合考查了二力平衡條件的應(yīng)用、對(duì)磁感線的認(rèn)識(shí)和理解，要從題目中尋找有用的信息，利用有關(guān)知識(shí)點(diǎn)解題．