某研究機構設計了一款“潛水自救器”，其主要元件包括工作電路.電動氣瓶及氣囊等（如圖1）。其中工作電路的電壓U恒為3伏，滑動變阻器R的規格為“1A 60Ω”，力敏電阻R_x的阻值隨壓力的改變而改變。電動氣瓶內裝有液態CO₂，并設有電磁鐵及連接永磁體的閥門，閥門關閉和打開的兩種狀態如圖2所示。當開關斷開時，閥門在彈簧拉力作用下，使出氣口關閉；當開關閉合后，且“潛水自救器”下降到預設深度時，線圈中電流達到30毫安，電磁鐵即可推動永磁體使閥門右移，出氣口打開為氣囊充氣，產生的浮力將潛水人員拉回水面，實現自救。
（1）永磁體放置時，需要考慮其磁極的方向，請判斷永磁體的左端為

S

S

極。
（2）力敏電阻R_x的阻值隨深度變化如下表。請通過計算說明：該“潛水自救器”能否通過調節滑動變阻器，實現在潛水深度為20米時自動充氣。（線圈電阻忽略不計）

深度h（米）	5	10	15	20	25	30
Rx的阻值（歐）	110	70	40	25	16	10

（3）為保證人員安全，“潛水自救器”必須設計應急充氣功能，小明提出修改方案如圖3，在任何深度下出現緊急情況時，只要閉合開關S₁，“潛水自救器”就能立刻充氣實現緊急自救。請判斷此方案是否可行并說明理由：

方案可行，由圖3知，只要閉合開關S₁，力敏電阻R_x被短路，當滑動變阻器阻值取最大值時，R_P=60Ω，電路電流I'=

U

總

R

P

=

3

V

60

Ω

=50mA＞30mA，可知無論滑片P在何位置，電路中的電流均大于30mA，氣囊會立刻充氣能夠實現緊急自救

方案可行，由圖3知，只要閉合開關S₁，力敏電阻R_x被短路，當滑動變阻器阻值取最大值時，R_P=60Ω，電路電流I'=

U

總

R

P

=

3

V

60

Ω

=50mA＞30mA，可知無論滑片P在何位置，電路中的電流均大于30mA，氣囊會立刻充氣能夠實現緊急自救

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