Question

干簧继电器比一般机械开关结构简单，工作可靠性高．如图甲所示为干簧管的结构简图，其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片，被固定于玻璃管上．条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的磁簧片就会被磁化，触点将会闭合，电路接通．如图丙是干簧管制作水位自动报警器的结构图．当水位到达A处时，红灯亮，电铃报警；水位到达B处时，绿灯亮，电铃报警．设永久磁铁所受的重力为3N，浮球的体积为200cm³，不计滑轮处的摩擦，下列说法正确的是（ ）

A．绿灯与红灯串联在电路中
B．工作中浮球受到的浮力满足：1N≤F_浮≤2N
C．若此装置能正常工作，此浮球所受的重力应满足：5N＞G_浮球＞3N
D．当条形磁铁平行于干簧管放置时，磁簧片两端被磁化成同名磁极

Answer

（1）并联电路中电流有多条路径，各用电器互不影响；串联电路中电流只有一条路径，各用电器相互影响；
（2）当浮球完全淹没时，浮力最大，利用阿基米德原理即可求出；
（3）知道浮球的体积，利用阿基米德原理求浮球浸没水中受到的浮力；设浮球刚好浸没水中，浮球必须上浮，则必须满足G球＜F浮+G磁铁；设浮球刚好离开水面，浮球必须下降，则必须满足G球＞G磁铁；可得让此装置能正常工作浮球所受的重力应满足的条件；
（4）根据磁化的规律以及触点所在的位置，可以确定磁化后这两点的磁极．
【解析】
A、因为红灯和绿灯可以单独工作，因此红灯和绿灯是并联连接；故A错误；
B、F最大=ρ水gv排=1×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N，当浮球离开水面时，浮力为零，因此0≤F浮≤2N，故B错误；
C、浮球浸没水中受到的浮力：F浮=ρ水gv排=1×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N，
设浮球刚好浸没水中，浮球必须上浮，则必须满足G球＜F浮+G磁铁=2N+3N=5N，
设浮球刚好离开水面，浮球必须下降，则必须满足G球＞G磁铁=3N，
因此要想让此装置能正常工作，此浮球所受的重力应满足：5N＞G球＞3N，故C正确．
 D、左边磁簧片左端靠近条形磁铁的N，所以磁化后该端为S极，则右端为N极；同理可以确定右边磁簧片的左端为S极；所以磁簧片两端被磁化成异名磁极．故D错误．
故选C．