Question

（2011?長春模擬）請按要求作圖：
（1）在圖中畫出與折射光線對應的入射光線．

（2）在圖中標出通電螺線管的N極和磁感線的方向．

（3）如圖所示，O為杠桿AC的支點，在B處掛一小球，為使杠桿在水平位置平衡，畫出施加在杠桿上的最小動力F的示意圖．

Answer 1

分析：（1）圖中畫的是一條折射光線，過焦點，然后再根據凸透鏡的三條特殊光線作圖．
（2）電流總是從電源的正極流出，經過導線、用電器等流入電源的負極，據此畫出的電源的正負極可知，電流的方向．然后根據電流的方向，結合右手定則判斷出通電螺線管的N極．
（3）根據杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，動力F要最小，F的力臂應最大，因為力F的作用點一定在杠桿上，從而確定出最大的力臂．

解答：解：（1）根據平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后折射光線通過焦點，所以對應的入射光線應與主光軸平行，如下圖：

（2）電源的左端為正極，所以電流從螺線管的左端流入．根據右手定則，伸出右手讓四指彎曲指向電流的方向，則大拇指所指的方向即通電螺線管的右端是它的N極．磁感線在磁體外部是從N極發出，回到S極，如下圖所示．

（3）杠桿平衡時，動力F要最小，F的力臂應最大，即CO為動力臂，力F作用點在C點，豎直向上拉，如圖：

點評：（1）凸透鏡光路作圖，要牢記三條特殊光線，是中考的熱點和重點．
（2）本題考查了右手螺旋定則：伸出右手讓四指彎曲，跟螺線管中電流的方向一致，則大拇指所指的方向是通電螺線管的N極．
（3）根據杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，阻力×阻力臂是定值，利用數學極值問題，動力要最小，動力臂應最大；本題的難點在于確定CO為動力臂，這種能力在以后的學習中要逐漸培養．