Question

按照题目要求作图：

（1）如图所示，画出通过透镜的折射光线．
（2）画出图中木球漂浮在水面时所受力的示意图．
（3）请在图中标出通电螺旋管外磁感线的方向和小磁针的N、S极．

Answer 1

分析：（1）在作凸透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图．
（2）小球在水中受到重力和浮力的作用，重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，由于小球漂浮，因此受到的力是平衡力，重力和浮力大小相等．
（3）从电流的方向入手，利用安培定则判断出螺线管的极性，进而确定磁场的方向，最后根据磁极间的相互作用确定小磁针的指向．

解答：解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，过光心的光线经凸透镜折射后折射光线的传播方向不变；
（2）小球漂浮在水面上，重力和浮力是一对平衡力，二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上，如下图所示：
（3）电流从左侧流向右侧，依据安培定则可判断出螺线管的右端为N极，左端为S极，磁感线在磁体外部是由N极指向S极的；由磁极间的相互作用可知，小磁针的左端为S极，右端为N极；如图所示．

点评：（1）凸透镜的特殊光线有三条：过光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；
（2）画力的示意图时要考虑到物体的运动状态，当物体处于静止或匀速直线运动时，受到的力就是平衡力；
（3）本题考查了右手螺旋定则和磁极间的相互作用规律及磁感线的特点．右手螺旋定则：让四指弯曲，跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指指的方向是通电螺线管的N极；磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．