Question

2．按照要求作图：
（1）根据图1中通电螺线管，在磁感线上标出方向，并标出电源的右侧小磁针的N、S极．
（2）如图2所示，杠杆在力F₁、F₂作用下处于平衡状态，L₁为F₁的力臂．请在图中作出F₂的力臂L₂及力F₁．
（3）如图3所示，a、b分别为一束入射光线和一束出射光线．请画出a经过凹透镜后的折射光线和与b对应的入射光线．

Answer 1

分析 （1）已知电源的正负极，根据右手螺旋定则得出螺线管的磁极，进而标出磁感线的方向，利用磁极间的相互规律可判定小磁针的N、S极．
（2）根据力臂是支点到力的作用线的垂直距离可作出F₂的力臂L₂，根据力的作用线与力臂垂直，可作出力的作用线，与杠杆的交点就是力的作用点，根据动力和阻力的关系可确定力的方向．
（3）先确定所给的入射光线和折射光线的特点，然后根据凹透镜的光学特点作图．

解答 解：（1）由电源左端为负极，右端为正极，根据安培定则可知，通电螺线管右侧为N极，左侧为S极．
在磁铁外部，磁感线方向为从N极出发流向S极．根据磁极间的相互规律可知，小磁针左侧为S极，右侧为N极．如图所示：

（2）由图可知，O为支点，由O向力F₂的作用线引垂线，支点到垂足的距离就是力臂L₂；如图：
作力臂L₁的垂线即力F₁的作用线，与杠杆的交点就是作用点，F₁使杠杆的转动方向与力F₂的相反，所以力F₁如图：

（3）延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．如图所示：

点评 （1）本题考查右手螺旋定则，其内容为：用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向为螺线管N极方向．
（2）本题考查了力的示意图和力臂的画法．由力臂的概念即可画力臂，也可确定力的方向和作用点．
（3）凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点．③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．