小聪给同学们表演了一个非常有趣的魔术，将装有水的玻璃杯放在木质暗盒上，杯中放入一空心铁球，如下图*所示，小聪*...

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小聪给同学们表演了一个非常有趣的魔术，将装有水的玻璃杯放在木质暗盒上，杯中放入一空心铁球，如下图*所示，小聪*作暗盒上的旋钮，就能看到铁球在水中上下运动。同学们很好奇，于是小聪进行了揭秘:玻璃杯和水总重20N，玻璃杯与暗盒接触面积为100cm2，铁球质量60g，体积100cm3，玻璃杯正下方是电磁铁。闭合开关前，铁球漂浮在水面受到的浮力是______N；闭合开关后，电磁铁的上端是______极，调节暗盒上的旋钮，减小变阻器接入阻值，电流增大，电磁铁磁*______（选填“增强”、“减弱”或“不变”），小球向下运动。电磁铁中电流I与电磁铁对小球吸引力F的关系如下图乙所示（未考虑小球与电磁铁距离远近对吸引力F的影响），当电流为______A时，小球刚好浸没于水中，此时暗盒受到杯底的压强是______Pa（g=10N/kg，不考虑水的阻力）。

【回答】

    (1). 0.6    (2). S    (3). 增强    (4). 0.8    (5). 2100

【解析】(1)铁球漂浮在水面，故铁球受到的浮力等于其重力

F浮=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N

(2)闭合开关后，根据电流方向和安培定则知，电磁铁的上端是S极。

(3)调节暗盒上的旋钮，减小变阻器接入阻值，电路中总电阻变小，由得电路中电流增大，电磁铁磁*增强，小球向下运动。

(4)小球刚好浸没于水中，由阿基米德原理，小球受到的浮力

F浮=ρ水gV排=ρ水gV物=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N

由力的平衡，F浮=G+F吸，故

F吸=F浮-G=1N-0.6N=0.4N

根据电磁铁中电流I与电磁铁对小球吸引力F的关系知，此时的电流为0.8A。

(5)小球刚好浸没于水中，此时暗盒受到杯底的压力为

F=G杯水+G铁+F吸=20N+0.6N+0.4N=21N

故暗盒受到杯底的压压强是

知识点：压强和浮力单元测试

题型：填空题