Question

12．按照题目要求作图

（1）图1所示的曲棒ABC可绕A点的转轴转动，请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需最小力F的示意图．
（2）在如图2所示电路中的圆圈内填上适当的电表符号，使电阻R₁与R₂并联．
（3）如图3所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，要使螺线管转动后静止时A端指向北，B端指向南，请你在图中标出螺线管中的电流方向．

Answer 1

分析 （1）根据杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂，要使动力最小，则动力臂需最长；
从支点到力的作用点的距离最长，画出最长的力臂，根据力臂的概念作出力F的示意图；
（2）根据电压表要并联使用和电流表要串联使用填写；
（3）通电后的螺线管相当于一个条形磁铁，然后利用磁体在地磁场的作用下指向南北方向．因此首先利用安培定则确定螺线管的NS极，然后再确定螺线管中的电流方向．

解答 解：（1）由题意知，最长的力臂为AC，连接AC，则F与AC垂直，又因为G使杠杆沿顺时针转动，所以F应使杠杆沿逆时针转动，因此F方向应垂直AC向上．如图所示：

（2）上边的〇与R₂并联，应是电压表，下边的〇与电源串联，应是电流表．如下图所示：

（3）要使螺线管的N极（A端）指向北，螺线管的S极（B）指向南，即螺线管的A端为N极，B端为S极．利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是右边向上，左边向下，如下图所示：

点评 （1）此题考查了杠杆中的最小力问题，根据杠杆的平衡条件，关键是确定最长的力臂即从支点到力的作用点之间的距离．
（2）本题考查电压表、电流表的正确使用．
（3）安培定则中共涉及三个方向：电流方向、磁场方向、线圈绕向，考查时告诉其中的两个方向，确定第三个．如此题就是告诉了电流方向和绕向来确定磁场方向．