Question

20．（1）根据图中通电螺线管的N、S极，在图a中标出磁感线的方向和电流方向．
（2）如b图所示，水面上方有一发光点A₁，水中另有一发光点A₂．人在空气中看到A₂在水中的位置就是A₁在水中的像A的位置，请画出：
①A₁发出的光经水面反射进入人眼的光路图；
②A₂发出的光进入人眼的光路图．
（3）请在图c中画出光线AO的折射光线和BC的入射光线．

Answer 1

分析 （1）本题已知电磁铁的极性方向，则可得出磁感线的方向，由安培定则可求得电流方向．
（2）人在空气中看到A₂在水中的位置就是A₁在水中的像的位置，所以找到A₁在水中的像的位置是解决本题的第一关键，又因为A₁发出的光经水面反射进入人眼，所以找到此光线的入射点是解决本题的第二关键，这两个问题得到解决，本题也就基本完成了，剩余的就是连接A₁、A₂点以及人眼与光线的入射点之间的连接问题了，连接时注意连线的虚实和光线的方向问题即可．
（3）仔细观察入射光线和折射光线的特点，根据凹透镜的光学特点作图．

解答 解：（1）电磁铁的左侧为N极，则外部磁感线由N指向S极；由安培定则可得电流由右侧流入，故答案如图：

（2）①根据平面镜成像的特点作出A₁关于水面的像点A₁′，连接A₁′与人眼，交于水面一点O，过O点垂直水面作出法线，A₁到O为入射光线，O到人眼为反射光线，如图所示；
②A₂到O为入射光线，O到人眼为折射光线，如图所示：

（3）对于凹透镜，过光心的光线其传播方向不变；指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴．

点评 （1）对于电磁铁，不论是告诉电流方向判磁极方向还是由磁极方向判电流方向，都由安培定则进行判定．
（2）本题考查的是光从水中斜射向空气的折射规律和光在空气中发生反射的规律的综合应用，要熟记反射定律、折射定律、平面镜成像的特点，才能灵活解答本题．
（3）凹透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点．