【分析】
首先要明确两个核心要点:一是条形磁体的磁性分布规律(两端磁极磁性最强,中间磁性最弱);二是对悬挂的小磁体进行受力分析,弹簧测力计的示数等于它对小磁体的拉力,拉力大小由小磁体的重力、大磁体对小磁体的磁力共同决定。
接下来分三个阶段逐步分析:
1. 小磁体在大磁体左端时:小磁体下端N极与大磁体左端N极是同名磁极,相互排斥,小磁体受到向上的排斥力,此时弹簧测力计拉力等于小磁体重力减去排斥力,示数小于重力;
2. 向大磁体中间移动时:大磁体中间磁性最弱,排斥力逐渐减小,拉力逐渐接近重力,示数逐渐增大;
3. 移动到大磁体右端时:小磁体下端N极与大磁体右端S极是异名磁极,相互吸引,小磁体受到向下的吸引力,此时弹簧测力计拉力等于小磁体重力加上吸引力,示数大于重力。
综合三个阶段的变化,可判断弹簧测力计的示数整体逐渐增大。
【解析】
1. 磁体磁性特点:条形磁体的两端(磁极)磁性最强,中间部分磁性最弱;
2. 分位置分析受力与示数变化:
左端位置:小磁体N极与大磁体N极属于同名磁极,相互排斥,小磁体受到向上的排斥力$F_{斥}$,根据受力平衡,弹簧测力计拉力$F = G - F_{斥}$,此时示数小于小磁体重力$G$;
向中间移动过程:大磁体中间磁性逐渐减弱,排斥力$F_{斥}$逐渐减小,拉力$F = G - F_{斥}$逐渐增大,示数趋近于$G$;
右端位置:小磁体N极与大磁体S极属于异名磁极,相互吸引,小磁体受到向下的吸引力$F_{吸}$,根据受力平衡,弹簧测力计拉力$F = G + F_{吸}$,此时示数大于$G$。
综上,弹簧测力计自左端向右端逐渐移动的过程中,示数逐渐增大。
【答案】
B
【知识点】
条形磁体磁性分布、磁极间相互作用、受力分析
【点评】
本题是磁体性质与受力分析的综合考查,需要准确区分同名、异名磁极的相互作用规律,同时理清拉力与重力、磁力的定量关系,解题的关键是结合磁体磁性分布的特点,分阶段分析受力变化。
【难度系数】
0.5