Question

13．根据要求作图．

（1）如图1所示的水桶，是在-个最小外力作用下所处于静止状态，作出它此时最小力的示意图．
（2）如图2所示，平面镜前有一点光源S，S发出的一束光线被平面镜反射后经过P点，请作出该光线的光路图．
（3）如图3所示，闭合开关S后小磁针静止在螺线管旁的情况，请标出通电螺线管的N极和小磁针的N极．

Answer 1

分析 （1）根据杠杆的平衡条件分析；以杯子右下端为支点，若用最小力保持杯子的状态，力臂需最大，即杯子左上端与右下端的连线；由此可做出这个力．
（2）可根据反射光线反向延长通过像点和像点与发光点关于平面镜对称，作出反射光线并完成光路图．
（3）通过图示的螺线管的绕向和电源的正负极，利用安培定则可以确定螺线管的N极；再利用磁极间的作用规律．即可确定小磁针的N极．

解答 解：
（1）要使施加的力最小，那么此时力的力臂最长，即以杯子右下端为支点，以杯子左上端和右下端的连线为最长力臂；那么过杯子左上端，作垂直于此连线的力即为所施加的最小力．如图所示：

（2）【解答】通过平面镜作出发光点S的对称点S′，连接S′P交平面镜于点O，OP为反射光线，SO为入射光线，如图所示：

（3）在螺线管中电流从右侧流进，左侧流出，结合螺线管的绕向，根据安培定则，可以确定螺线管的左端为N极．
根据磁极间的作用规律可知，靠近螺线管左端的为小磁针的S极，所以小磁针的左端为N极．如图所示：

点评 本题考查了杠杆中最小力的问题、平面镜成像的反射光路的作图以及安培定则的应用，掌握这些基础知识，作图中要注意规范．