Question

【題目】電梯為居民出入帶來很大的便利，出于安全考慮，電梯都設(shè)置超載自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其工作原理如圖甲所示。已知控制電路的電源電壓U=9V，保護(hù)電阻R1=100Ω，壓敏電阻R2的阻值隨壓力F大小的變化關(guān)系如圖乙所示，電梯底架自重和電磁鐵線圈的阻值忽略不計(jì)。試問：

(1)在圖中的控制電路中，電磁鐵上端為其磁場的________極，當(dāng)壓敏電阻R2受到的壓力F增大時(shí)，其阻值減小，控制電路中的電流增大，從而使電磁鐵的磁性增強(qiáng)，銜鐵被電磁鐵吸住，觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)________接觸，電鈴發(fā)出警報(bào)聲；

(2)若電梯在15s內(nèi)將一位重600N的乘客勻速提升15m，求電梯對乘客做功的功率_______；

(3)當(dāng)電磁鐵線圈電流達(dá)到30mA時(shí)，銜鐵剛好被吸住。若每位乘客體重為650N，請計(jì)算說明此電梯最多可乘幾個(gè)人_______(g取10N/kg)；

(4)若電鈴發(fā)出警報(bào)聲條件如(3)，需要減小最大載客量，可采取什么措施_______?

Answer 1

【答案】N B 600W 13 減小R1的阻值或增大電源電壓

【解析】

(1)由安培定則可知電磁鐵上端為其磁場的N極，控制電路中的電流增大，從而使電磁鐵的磁性增強(qiáng)，銜鐵被電磁鐵吸住，觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)B接觸，電鈴發(fā)出警報(bào)聲。

(2)因電梯克服乘客的重力做功，在15s內(nèi)將一位重600 N的乘客勻速提升15 m所做功

W=Gh=600 N×15 m=9 000 J

所做功的功率

(3)當(dāng)電磁鐵線圈電流I=30 mA=0.03 A時(shí)，即

解得：R2=200 Ω；由圖乙知當(dāng)R2=200 Ω時(shí)，壓力F=9000 N，人的重力G人=650 N，電梯最多可乘人數(shù)

取13人。

(4)減小R1的阻值或增大電源電壓可在相同的情況下增大電路電流，增強(qiáng)電磁鐵磁性，進(jìn)而減小最大載客量。