Question

如图所示，铁球漂浮在盛有水银的容器上方。容器底部有一螺线管，将其接入图示电路中，闭合开关，并将滑动变阻器的滑片向右移动，待小球稳定后（始终漂浮）。下列有关说法正确的是

 

A.螺线管的A端为北极，滑片P向右移动后磁性减弱

B.滑动变阻器滑片向右移动过程中，水银对容器底部压强减小

C.小球所受的浮力始终不变

D.小球静止时，铁球受到的重力和浮力是一对平衡力

Answer

B

【解析】

A．由图可知，电流从螺线管的上端流入，下端流出，根据安培定则可判断出，电磁铁的A端为S极，B端为N极，故A错误；

B．滑片向右移动前，铁球漂浮在盛有水银的容器上方，此时铁球竖直方向受平衡力，可得，滑动变阻器滑片向右移动，滑动变阻器接入电路阻值变大，电源电压恒定，根据欧姆定律可知，电路中电流变小，线圈匝数不变，通电螺线管磁性减弱，通电螺线管对铁球竖直向下的吸引力减小，铁球稳定后竖直方向上仍漂浮，受力仍平衡，可得，铁球受到竖直向下的重力不变，所以铁球受到竖直向上的浮力减小，根据阿基米德原理可知，铁球排开水银的体积减小，水银液面高度下降，水银密度不变，由液体压强公式可知，水银对容器底部压强减小，故B正确；

C．滑动变阻器滑片向右移动前后，铁球稳定漂浮时，均处于平衡状态，受平衡力，对铁球受力分析可知铁球重力与通电螺线管对铁球的吸引力之和等于铁球受到的浮力，因为铁球受重力不变，吸引力减小，受到的浮力减小，故C错误；

D．开关闭合后，静止在水银面上的铁球，受到竖直向下的重力和通电螺线管向下的吸引力以及竖直向上的浮力，这三个力是平衡力，故D错误。

故选B。