Question

（1）请标出图甲中通电螺线管的N、S极以及所接电源的正负极，标出地磁场的磁感线方向．
（2）把微小变化放大以利于观察，这是物理学中一种重要的方法．如图乙是一种显示微小形变的装置．在桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被这两个平面镜反射，最后射到刻度尺L上形成一个光点，试在图中画出光束K行进的光路图并确定刻度尺上光点的位置P．若在两镜之间的桌面用力F下压，M、N将向中间倾斜，由于MN之间的距离较大，光点会在刻度尺上从P点移动P'点，把桌面的形变显示出来，则P'的位置比P________（填“高”或“低）．
（3）蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目．运动员着网后沿竖直方向蹦到最高点A时的速度为________，试画出图丙中他在A点所受力的示意图（不考虑空气的浮力）．

Answer 1

解：
（1）在磁体的外部，磁感线总是从磁体的N极出发回到S极，则通电螺线管的右端为N极，左端为S极．
根据右手螺旋定则，伸出右手，使大拇指指向螺线管的N极，则四指弯曲的方向为电流的方向，即电流由螺线管的右端流入，电源的右端为正极，左端为负极．
地球本身就是一个大磁体，地理的北极是地磁的南极，地理的南极是地磁的北极，所以磁感线的方向应该从地理南极出发，回到地理北极．
如图所示：

（2）根据光反射时，反射角等于入射角，光依次被这两个平面镜反射，最后射到刻度尺L上形成一个光点P，如图所示：

若在两镜之间桌面用力F下压，M、N将向中间倾斜，则M、N的位置升高，光束的位置相对降低，由光的反射定律可知，光点会在刻度尺上从P点移动到P'点，则P'的位置比P低．
（3）从题可知，V₀=0m/s，a=g，S=AC，
∴由公式V_t²-V₀²=2gS可知，
V_t²=2gS+V₀²=2gAC+（0m/s）²=2gAC，
则V_t=．
过重心画一条竖直向下的带箭头的线段，即为运动员受重力示意图，如图所示：

分析：（1）根据图中磁感线的方向，先判断螺线管的两个磁极，再根据右手螺旋定则判断螺线管中电流的方向，标出电源的正负极．
地球本身是一个大磁体，在磁体的外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极．
（2）根据光的反射定律作出光束K行进的光路图并确定刻度尺上光点的位置P；
力可以改变物体的形状；用力压桌面，桌面发生形变，平面镜N或M的高度就会发生变化，从而使刻度尺上的光斑移动，然后根据光的反射定律可知则P'的位置比P低．
（3）利用速度位移公式V_t²-V₀²=2aS计算到达A点时的速度，运动员在A点时，不考虑空气的浮力，所以运动员只受重力，画出重力的示意图即可．
点评：本题考查了右手螺旋定则的应用和磁感线的特点．以及光的反射定律，要理解两次平面镜的反射光路，关键是学生要明确“用力F下压，M、N将向中间倾斜，则M、N的位置升高，光束的位置相对降低，”这也是此题的难点．以及力的示意图．