Question

2．（1）如图1所示一自重不能忽略的均匀杠杆可绕O点转动，A为中点．要使杠杆在如图所示的位置静止，画出杠杆所受阻力的示意图和在B点所用最小力的示意图；
（2）如图2所示，为了探究通电螺线管磁性强弱，闭合开关S后，小磁针指向如图2所示（黑色端表示N极）．请在图中标出A点的磁感线方向，电源的正负极，并画出螺丝管的绕法．

Answer 1

分析 （1）力臂指的是支点到力的作用线的距离，所以做力臂的时候只要过支点作力的作用线的垂线段就可以了．力臂越长，作用力越小；因此确定最长的力臂即OB，根据力臂的定义过支点作垂直于力的作用线的垂线段，并确定作用力的方向．
（2）通过图示的小磁针的NS极，结合磁极间的作用规律，可以确定螺线管的NS极；
在确定了螺线管中电流方向和磁极的前提下，利用安培定则可以确定螺线管的绕向．

解答 解：（1）杠杆所受重力竖直向下，杠杆的重力是阻力；由杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力越小，最大动力臂为OB，垂直与OB斜向左上方的力最小，如图1所示．
（2）小磁针的右端为N极，所以与小磁针右端靠近的螺线管的左端为S极，则其右端为N极；
根据螺线管的右端为N极，电流从左端流出，右端流入，利用安培定则可以确定螺线管的绕向，如图2所示．

故答案为：如图所示．

点评 （1）在处理杠杆最小力的问题时，可按以下步骤进行：①确定支点和动力作用点；②过动力作用点做出与动力臂垂直的直线．
（2）本题考查了磁极间的相互作用规律和右手螺旋定则的使用．利用右手螺旋定则既可由电流的方向判定磁极磁性，也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法．