Question

16．（1）如图（甲）所示，能自由转动的小磁针静止在通电螺线管的上方，请在图（甲）中括号内标出电源的正极或负极．
（2）请在图（乙）中画出使轻质杠杆OA在图示位置保待平衡的最小力F的示意图．

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）根据杠杆平衡的条件，F₁×L₁=F₂×L₂，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，据此可解决此题．

解答 解：（1）小磁针静止时N极指向右，由于异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，可以确定螺线管的左端为N极，右端为S极；
结合图示的线圈绕向，利用安培定则可以确定线圈中的电流方向是从螺旋管的左端流入，右端流出，所以电源的左端为正极，右端为负极．答案如下图所示：
（2）在阻力与阻力臂一定时，由杠杆平衡条件可知，动力臂越大，动力越小，
由图示可知，OA是最大动力臂，当力F与OA垂直向上时，力F最小，如图所示．

点评 （1）安培定则涉及三个方向：电流方向；磁场方向；线圈绕向，告诉其中的两个可以确定第三个．其中的电流方向经常与电源的正负极联系在一起，磁场方向经常与磁感线方向、周围小磁针的NS极联系在一起．
（2）本题考查杠杆中最小力的问题以及力的示意图画法的掌握情况，知道支点与力的作用点的连线为最长的力臂．