Question

一橡皮筋右端與水平桌面上的固定釘子相連，左端與放在水平桌面上的小鐵塊相連，鐵塊旁邊有一固定于桌面上的電磁鐵．
（1）請在圖1 中連接導線，使得當閉合開關時鐵塊靠近電磁鐵可被其吸緊、斷開開關時鐵塊被水平繃緊的橡皮筋拉開．
（2）若圖1 裝置放在黑暗的環(huán)境，閃光燈每隔0.02s 閃亮一次，鐵塊會被照亮，底片記錄此時鐵塊的位置．圖2 是開關斷開后鐵塊運動過程中的某一段頻閃照片示意圖，根據(jù)照片記錄的鐵塊位置量得
S₁=S₂，比較鐵塊在S₁、S₂兩段運動快慢：________ （選擇“S₁ 段較快”、“S₂ 段較快”、“兩段快慢一樣”），判斷照片中運動的鐵塊水平方向所受的力________ （選擇“是”、“不是”）相互平衡，理由是________
．

Answer 1

解：（1）從電源正極開始，依次連接電磁鐵、開關，然后回到電源負極；如圖所示：

（2）已知S₁=S₂，并且從圖中可知，鐵塊通過的路程為S₁時，所用時間為0.02s；而通過的路程為S₂時，所用時間大于0.04s，因此S₁段較快；
從圖中還可以看出，相鄰的鐵塊直接的距離不同，說明鐵塊不做勻速直線運動，而做變速運動，所以不處于受力平衡狀態(tài)．
故答案為：S₁段較快；不是；鐵塊不做勻速直線運動，而做變速運動，所以不處于受力平衡狀態(tài)．
分析：（1）電磁鐵中有電流通過時，電磁鐵具有磁性；電磁鐵中沒有電流通過時，電磁鐵無磁性；因此將電源、開關以及電磁鐵串聯(lián)起來即可；
（2）根據(jù)通過相同的路程，比較其所有時間的長短即可判斷其速度的快慢；由于鐵塊是運動的，因此當鐵塊處于勻速直線運動狀態(tài)時，受平衡力作用．
點評：本題綜合考查電路圖設計、運動快慢的比較以及二力平衡條件的應用；重點是能從圖象中讀出有用的信息，然后利用相關知識解答．