Question

2．按要求作圖

（1）如圖甲所示，AC為杠桿，O為支點(diǎn)，在B點(diǎn)處掛一個(gè)重物，請(qǐng)畫(huà)出杠桿在如圖所示位置平衡時(shí)，受到的最小動(dòng)力F₁的示意圖及其臂L₁、重物對(duì)杠桿拉力的力臂L₂．
（2）如圖乙所示，請(qǐng)根據(jù)通電螺線(xiàn)管的N、S極，標(biāo)出小磁針N極、通電螺線(xiàn)管的外部磁感線(xiàn)方向以及電源的正、負(fù)極．

Answer 1

分析 （1）力臂是支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的距離；
使動(dòng)力臂最長(zhǎng)，在阻力和阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂最長(zhǎng)時(shí)、最省力，據(jù)此畫(huà)出動(dòng)力方向；
（2）根據(jù)圖中通電螺線(xiàn)管的N、S極，可判斷磁感線(xiàn)的方向．根據(jù)磁極間的相互作用再判斷小磁針的磁極．最后根據(jù)安培定則判斷螺線(xiàn)管中電流的方向，標(biāo)出電源的正負(fù)極．

解答 解：（1）為使拉力最小，動(dòng)力臂要最長(zhǎng)，拉力F的方向應(yīng)該垂直杠桿向上，即豎直向上，動(dòng)力臂為OA最長(zhǎng)；重物對(duì)杠桿拉力作用在杠桿上，方向與重力方向相同，從O點(diǎn)作其力臂L₂，如圖所示：

（2）螺線(xiàn)管的左端為N極，右端為S極．因?yàn)樵诖朋w外部，磁感線(xiàn)總是從磁體的N極發(fā)出，最后回到S極，故箭頭方向向右．
根據(jù)磁極間的相互作用可以判斷出小磁針的左端為S極，右端為N極．
根據(jù)安培定則：伸出右手，使右手大拇指指示通電螺線(xiàn)管的N極，則四指彎曲所指的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍�即電流是從螺線(xiàn)管的右端流入的．所以電源的左端為正極，右端為負(fù)極．如圖所示：

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)杠桿平衡條件的掌握和運(yùn)用、安培定則的應(yīng)用．根據(jù)阻力和阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂最長(zhǎng)時(shí)最省力找出動(dòng)力臂是本題的關(guān)鍵．安培定則涉及三個(gè)方向：磁場(chǎng)方向；電流方向；線(xiàn)圈繞向．告訴其中的兩個(gè)方向可以確定第三個(gè)方向．