Question

13．根據(jù)要求作圖

（l）圖1中的小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)，試在圖上相應(yīng)的位置標(biāo)出通電螺線管的N極和導(dǎo)線中電流的方向．
（2）如圖2所示，質(zhì)量為0.5kg的小球靜止在水平面上，請在圖中畫出小球受力的示意圖．
（3）如圖3所示，根據(jù)平面鏡成像特點，作出物體AB在平面鏡MN中的像A′B′．
（4）在圖4中畫出使輕質(zhì)杠桿保持平衡時，作用在A端最小的力F的示意圖（要求保留作圖痕跡）．

Answer 1

分析 （1）由磁極間的相互作用可知螺線管的磁極，再由安培定則可知通電螺線管的電流方向．
（2）對物體進行受力分析，從力的作用點，沿力的方向作又向線段，作出小球受力示意圖．
（3）平面鏡成像的特點：像物大小相等、連線與鏡面垂直、到平面鏡的距離相等、左右互換，即像物關(guān)于平面鏡對稱，利用這些關(guān)系作出物體AB的像．
（4）在阻力和阻力臂一定的前提下，利用杠桿的平衡條件可知，要使動力最小，必須使動力臂最大，因此在杠桿上找出最大的動力臂，是解決此題的關(guān)鍵．

解答 解：（1）因同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，故螺線管右側(cè)為S極；則由安培定則可知螺線管中電流由右側(cè)流入，左側(cè)流出；如下圖：
（2）小球重力G=mg=0.5kg×10N/kg=5N，小球受豎直向下的重力G=5N，豎直向上的支持力F，它們是一對平衡力，F(xiàn)=G=5N，從小球的重心沿力的作用線，作出重力G與支持力F示意圖，如下圖所示：
（3）先根據(jù)像與物關(guān)于平面鏡對稱，作出端點A、B在平面鏡中的像點A′、B′，用虛線連接A′、B′即為物體AB在平面鏡中所成的像，如圖所示：
（4）根據(jù)杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂，可知在阻力和阻力臂不變的情況下，要使動力最小，就要使動力臂L₁最大，即在杠桿上找一點，使其到支點的距離最長，這個距離即為動力臂．由圖可知，在杠桿上A點到支點O的距離最大，過A沿斜向上的方向做OA的垂線即為最小的動力F．答案如下圖所示：

點評 本題考查安培定則及磁極間的相互作用，用示意圖表示力的作用點和方向，平面鏡成像作圖的方法，畫最小的動力等知識點，是一道綜合性較強的題目．