Question

（1）在图（a）中，平面镜前有A、B两个点光源，试用作图法确定人眼沿什么方向观察时，可以看到镜子中A、B的像在同一直线上．
（2）图（b）中是一通电螺线管和一小磁针静止时的情形，试在图中分别标出电源的正、负极和小磁针的N、S极．
（3）如图（c）所示，杠杆左端向下倾斜，O为杠杆的支点，请在杠杆上标出使杠杆在此位置平衡的最小的动力F₁，并画出动力臂L₁．

Answer 1

解：（1）分别作出A、B两个点光源在平面镜中的像点A′B′，连接A′B′并反向延长与镜面的交点O即为反射点，则人眼沿CO方向观察时，可以看到A、B的像在同一直线上，如下图所示：
（2）磁感线在磁体的周围从磁体的N极出发回到S极，所以螺线管的左端为N极；小磁针的左端靠近螺线管的左端N极，由于异名磁极相互吸引，吸引小磁针的左端为S极，右端为N极．根据螺线管的左端为N极，结合线圈的绕向，利用安培定则可以确定电流从螺线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．如下图所示：
（3）要使动力最小就要使动力臂最大，因此在杠杆上找一点，即杠杆的左下端点，该点到杠杆支点的距离最大，所以该点与支点的连线即为最大的动力臂．过该点做垂线，即为最小的动力．如下图所示：

分析：（1）根据平面镜成像的特点：像物关于平面镜对称，作出发光点A、B在平面镜中的像点A′B′的位置．再根据平面镜成像中反射光线的反向延长线过线点可确定人眼沿什么方向观察．
（2）根据磁感线的方向利用磁感线的特点，可以确定螺线管的N、S极；根据磁极间的作用规律可以确定小磁针的N、S极；再结合线圈绕向利用安培定则可以确定线圈中的电流方向，从而可以确定电源的正负极．
（3）在阻力和阻力臂一定的情况下，要使动力最小，利用杠杆的平衡条件可知，就要使动力臂最大，由此入手找出最小的力．
点评：（1）本题考查了学生对于平面镜成像的作图的掌握程度．
（2）右手螺旋定则为重点内容应熟练掌握，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N极方向．
（3）本题考查最小力问题，最小力问题转化成最大力臂问题是解决问题的关键．