Question

18．按要求作圖：

（1）如圖1所示，請根據(jù)通電螺線管的N、S極，標出小磁針N極、通電螺線管的磁感線方向以及電源的正、負極．
（2）如圖2，物體隨傳送帶一起做勻速直線運動，畫出A的受力示意圖．
（3）如圖3所示，在電路的○里填上適當?shù)碾姳矸�號，要求：使兩燈L₁、L₂并聯(lián)．
（4）在杠桿上的A點掛一重物，在C點對杠桿施加一個最小的力，使杠桿平衡在圖4中所示的位置．試畫出這個力的示意圖和力臂．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)圖中通電螺線管的N、S極，可判斷磁感線的方向．
②根據(jù)磁極間的相互作用再判斷小磁針的磁極．
③最后根據(jù)安培定則判斷螺線管中電流的方向，標出電源的正負極．
（2）首先分析物體A受到的作用力，物體A做勻速直線運動說明物體受到了平衡力---重力和支持力的作用；然后根據(jù)力的圖示的方法來作圖．
（3）電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在電路中．
要使燈L₁、L₂并聯(lián)，必須讓兩燈分別在兩個支路，每個燈都不能在干路．
（4）由杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，知阻力×阻力臂是定值時，當動力臂最大時，即動力臂為OC時，力F是最小的．

解答 解：（1）如圖，螺線管的左端為N極，右端為S極．因為在磁體外部，磁感線總是從磁體的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管的N極，則四指彎曲所指的方向為電流的方向，即電流是從螺線管的右端流入的．所以電源的右端為正極，左端為負極．如圖所示．

（2）物體A做勻速直線運動說明它受到了平衡力的作用．
水平方向上沒有牽引力，也就沒有摩擦力，所以水平方向上是不受力的；
豎直方向上有重力和支持力，物體A豎直方向上是靜止的，重力和支持力就是一對平衡力，大小相等、平衡相反．
作用點畫在物體的中心就行，畫出表示重力和支持力的射線標出箭頭、字母．

（3）要使兩燈并聯(lián)，從電源正極流出的電流應分別流入燈泡L₁、L₂，流過兩燈泡中的電流應匯合共同流回負極，故與正極相連○里是電流表，中間○里是電壓表，上邊的○里是電流表，見下圖：

（4）根據(jù)杠桿平衡條件，要想動力最小，動力臂就要最大，因為支點是O點，當力作用在C點時，力臂最長．所以只要作一個力，使力的作用線與OC垂直即可，如圖：

點評 （1）安培定則涉及三個方向：磁場方向；電流方向；線圈繞向．告訴其中的兩個方向可以確定第三個方向．
（2）能否正確分析物體在水平和豎直方向上的受力情況，是本題的解題關(guān)鍵所在；
（3）本題需要知道電壓表和電流表的使用外，還要知道電流表電阻很小，相當于導線；電壓表電阻很大，相當于斷路．
（4）當杠桿平衡時，要使力最小，力臂要最長，最長力臂就是支點到作用點的距離．