Question

16．（1）請在圖1中作出入射光線AO的反射光線，并大致作出其折射光線．
（2）請在圖2中標(biāo)出通電螺線管的N極和磁感線的方向．
（3）如圖3所示，重力不計的杠桿OAB，可繞O點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，杠桿與轉(zhuǎn)動軸間的摩擦忽略不計．要使杠桿平衡，且OA段處于水平位置，畫出作用于B端的最小力F和力臂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)入射光線、反射光線以及法線在同一平面內(nèi)，并且入射角等于反射角，畫出反射光線；
根據(jù)入射光線、折射光線以及法線在同一平面內(nèi)，折射角小于入射角，確定折射光線的方向．
（2）安培定則內(nèi)容為：用右手握住螺線管，四指指向電流方向，大拇指所指的方向為螺線管N極方向．
首先根據(jù)電流的方向結(jié)合安培定則可判出通電螺線管的磁極；再根據(jù)磁感線在螺線管外部從磁極的N極到S極畫出其中的一條磁感線方向．
（3）由杠桿平衡條件可知，在阻力與阻力臂一定的情況下，動力臂越大，動力越小，根據(jù)圖示確定最大動力臂，然后作出力與力臂．

解答 解：（1）根據(jù)入射角等于反射角畫出反射光線；根據(jù)折射角小于入射角畫出折射光線．如圖所示：
（2）電源左正右負，電流由螺旋管的左側(cè)流入，故四指從電流流入的方向去握住螺線管，此時會發(fā)現(xiàn)大拇指指向該螺線管的右邊，故該螺線管的右邊是N極，左邊是S極；
通電螺線管周圍的磁感線從N極出來，回到S極．如圖所示：
（3）由圖示可知，線段OA是最大的動力臂L，此時力F最小，
過B點作線段OB的垂線即可作出動力F，力與力臂如圖所示．

點評 （1）本題主要考查反射定律和折射定律的應(yīng)用情況，注意真實光線為實線，法線為虛線；
（2）對于一個通電螺線管，只要知道電流的方向、線圈的繞法、螺旋管的N、S極這三個因素中的任意兩個，我們就可以據(jù)安培定則判斷出另一個．
（3）支點到力的作用線的距離是力臂，掌握力臂的作法、熟練應(yīng)用杠桿平衡條件即可正確解題．