Question

10．如图甲所示，画出使杠杆平衡的最小力的示意图（要求保留作图痕迹）；在图乙中，标出小磁针的N、S 极及螺线管磁感线的方向．

Answer 1

分析 （1）根据杠杆的平衡条件，动力臂越长越省力．所以需要找出杠杆的最长力臂，然后根据力臂的概念确定力的方向．
（2）根据安培定则可确定螺线管的NS极，根据磁极间的相互作用，可以判断小磁针的磁极．根据磁体周围的磁感线都是从N极出来，回到S极判断磁感线方向．

解答 解：（1）根据杠杆平衡条件可知，动力臂越长越省力．
根据该杠杆的形状可知，连接O点到此杠杆的最右端，这是最长的力臂．所以力应作用在杠杆的最右端，方向垂直于力臂向上．如图所示：
     
（2）电流从螺线管的左端流入，右端流出，结合线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的右端为N极，左端为S极；
在磁体的周围，磁感线从磁体的N极发出，回到S极，由此可以确定磁感线的方向向左．
利用异名磁极相互吸引可以确定小磁针的右端为N极，左端为S极．如下图所示：

点评 （1）本题主要考查了杠杆最小力的画法．解决此类题目的关键是找出最长的力臂，然后根据力臂的概念确定力的方向．
（2）知道螺线管的电流方向、磁极、小磁针的磁极、磁感线中的任意一者，都可以根据磁极间的作用和安培定则来判断另外几者．