【分析】
首先分析滑片移动时滑动变阻器的电阻变化:滑片P从a端向b端滑动,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,电阻减小。根据欧姆定律,电源电压不变时,电路总电阻减小,电流会变大,电流表示数变大。接着分析电磁铁磁性:电流越大,电磁铁磁性越强,对上方条形铁棒的吸引力越大。弹簧原本承受铁棒的重力,现在额外受到向下的吸引力,受力变大,伸长量增加,弹簧长度变长。由此判断对应选项。
【解析】
1. 分析电路电流变化:
滑片P从a端向b端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路总电阻$ R_{总} $减小。
根据欧姆定律$ I = \frac{U}{R_{总}} $,电源电压$ U $不变,因此电路中的电流$ I $变大,电流表示数变大。
2. 分析电磁铁磁性与弹簧长度变化:
电磁铁的磁性强弱与电流大小有关,在匝数、铁芯不变时,电流越大,磁性越强。因此电磁铁对上方条形铁棒的吸引力增大。
弹簧的受力为:$ F_{弹} = G_{铁棒} + F_{吸} $,吸引力$ F_{吸} $增大,弹簧受到的向下的合力增大,弹簧的伸长量变大,所以弹簧长度变长。
综上,电流表示数变大,弹簧长度变长,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
欧姆定律应用;电磁铁磁性影响因素;弹簧受力分析
【点评】
本题综合考查电学与力学的结合知识,需要串联滑动变阻器的电阻变化、电流变化、电磁铁磁性变化以及弹簧受力变化的逻辑关系,理清各物理量的关联是解题的核心。
【难度系数】
0.7