图1所示为一种自动蓄水装置示意图：轻质弹簧上端固定，下端与木块相连，轻质滑片P的右端固定在弹簧最下端，左端位于粗细均匀的金属电阻R2的最下端A处且接触良好．闭合S，水泵工作，

Question

图1所示为一种自动蓄水装置示意图：轻质弹簧上端固定，下端与木块相连，轻质滑片P的右端固定在弹簧最下端，左端位于粗细均匀的金属电阻R₂的最下端A处且接触良好．闭合S，水泵工作，向空水箱里缓慢注水，当P上滑至B处（R₂的中点）时，水面到达设定高度，水泵自动停止注水，在此过程中，弹簧弹力F与滑片P上滑长度x之间的关系如图2所示．

已知：电阻箱R₁接入电路中的阻值为20Ω，R₂的总电阻为20Ω，长度为l；当线圈中电流I≥0.1A时，衔铁被吸下，g=10N/kg，弹簧始终处于弹性限度范围内，不考虑线圈的电阻和滑片P滑动时的摩擦．
（1）求电源电压U；
（2）求木块所受的重力；
（3）当P滑至B处时，求木块浸入水中的体积；
（4）若将R₁调至10Ω，则水箱内最高水位与原设定水位的高度差△h___0.5l（选填“>”、“<”或“=”），你判断的理由是：___．

Answer 1

（1）由题意可知，当滑片P滑至B处时，水泵停止注水，此时电路中的电流I=0.1A，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I=UR可得，电源电压：U=I（R1+12R2）=0.1A×（20Ω+12×20Ω）=3V；（2）木块没有浸入水...