Question

3．（1）根据图1中小磁针的指向，请标出此时通电螺旋管的N、S极和电源正、负极．
（2）如图2所示，曲杆AOBC自重不计，O为支点，A0=60cm，OB=40cm，BC=30cm，要使曲杆在图示位置平衡，请作出最小的力F的示意图及其力臂L．
（3）如图3所示，物体A从光滑斜面上滑下，用力的示意图画出物体A所受到的力．

Answer 1

分析 （1）根据小磁针的N极指向，利用磁极间的作用规律可以确定通电螺线管的N、S极；再根据螺线管的N、S极和线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向，进而可以确定电源正负极；
（2）如图2所示，曲杆AOBC自重不计，O为支点，A0=60cm，OB=40cm，BC=30cm，要使曲杆在图示位置平衡，请作出最小的力F的示意图及其力臂L；
（3）因为是光滑的斜面，所以没有摩擦，物体A只受重力和支持力的作用；然后先分析各力的大小、方向和作用点，再按照画图的要求画出这两个力．

解答 解：（1）因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故螺线管右侧为N极，左侧为S极；
则由右手螺旋定则可知螺线管中电流由左侧流入，右侧流出；故答案如图：

（2）根据杠杆平衡的条件可知，力臂越长越省力，因为OB=40cm，BC=30cm，由勾股定理可得OC=50cm，而OA=60cm，故OA的力臂最长，所以过A点作OA的垂线．并标出力臂，如图所示：

（3）因为是光滑的斜面，物体A只受重力和支持力的作用，支持力垂直于斜面向上，重力竖直向下，两个力的作用点都画在重心上，如图所示：

点评 此题考查了安培定则的应用、力臂的做法、力的示意图的作用等知识点，是一道综合题目．