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14.(1)如图1,黑箱内有一只焦距为3cm的凸透镜和一只平面镜,请你画出黑箱内的光路图,并标出平面镜上入射角的度数.
(2)如图2所示,请根据小磁针的指向标出通电螺线管的极性,并画出它们的绕线.
(3)粗细均匀的木棒靠在墙上如图所示,请你在图3上作出木棒受力的示意图.

分析 (1)入射光线经凸透镜折射后折射光线斜向下,平面镜应在折射光线和反射光线的角平分线上;
(2)根据小磁针的N极指向,确定螺线管的N、S极.
利用螺线管的N、S极和螺线管中电流的方向,结合右手螺旋定则从而可以确定螺线管的绕向.
(2)任何物体都受重力,所以受重力作用,又因为对地面有压力,对墙壁也有压力,所以受到地面的支持力和墙壁的支持力;又因为物体的上端有向下运动的趋势,而下端有向左运动的趋势,所以上端受到向上的摩擦力,而下端受到向右的摩擦力.

解答 解:(1)根据主光轴的位置,画出凸透镜,折射光线折射后过焦点且方向斜向下,作出折射光线和反射光线的角平分线,过垂直平分线作出平面镜,如图:

(2)小磁针静止在图示的位置,所以与小磁针N极靠近的是螺线管的S极,由此可知:左边螺线管的右端为S极,左端为N极;右边螺线管的左端为S极,右端为N极.答案见下图.
根据电源的正负极,可以确定两个螺线管中电流的都是从螺线管的右端流入,左端流出.再结合螺线管的N、S极,利用右手螺旋定则可以确定两个螺线管的绕向如图所示.

(3)由分析知:物体共受5个力的作用:
①重力,其作用点在木棒的中心,方向竖直向下;
②墙壁对木棒的支持力,作用点在木棒与墙面的接触部分,方向垂直墙面向左;
③地面对木棒的支持力,作用点在木棒与地面的接触部分,方向垂直地面向上;
④在重力的作用下,木棒有下滑的趋势,所以会受到墙面方向向上的摩擦力,作用点在木棒与墙面的接触面上;
⑤在重力作用下,木棒有向左滑的趋势,所以会受到地面方向向右的摩擦力,作用点在木棒与地面的接触面上;
如图所示:

点评 (1)本题考查了凸透镜对光线的作用;
(2)从小磁针的N、S极入手,利用磁极间作用规律,可以知道螺线管的N、S极;根据右手螺旋定则进一步确定螺线管的绕向.
(3)解答此题的关键是对物体进行受力分析,其一般步骤为:
首先确定研究对象,然后按照“一重二弹三摩擦”的顺序来对物体进行受力分析,最后再查看一下是否存在遗漏或多“力”的情况.

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