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(1)如图1,OB是一束光线由空气射到水面时的反射光线,请你画出入射光线和折射光线的大致方向并标出入射角的度数.

(2)如图2,轻杆OB在外力作用下保持静止(O为支点),请在图中画出动力臂和阻力臂.
(3)1820年,安培在科学院例会上做了一个小实验,引起了与会科学家的极大兴趣.他将一个螺线管从中间用细丝线悬挂起来,使之可以在水平方向上灵活转动.实验发现,通电螺线管静止时两端总是指向南北方向.若实验中螺线管的绕线情况如图3所示,且静止时左端指南.请在图中螺线管的两端标上N、S极,并用箭头在导线上标出电流的方向.

解:
(1)一束光线由空气射到水面时,既要发生反射,又要发生折射,反射角等于入射角,折射角小于入射角.反射光线与水面的夹角为40°,则入射角和反射角均为50°.如图所示:
(2)找出支点O,从O做F1的作用线的垂线段就是F1的力臂,从O做F2的作用线的垂线段就是F2的力臂.如图所示:
(3)地球是个大磁体,其N极在地球的南极附近,其S极在地球的北极附近;因螺线管静止时左端指南,由磁极间的相互作用可知螺线管左端为S极,右端为N极;则由右手螺旋定则可知电流由右侧流入;
如图所示:

分析:(1)OB是一束光线由空气射到水面后的反射光线,在图中画出入射光线,标出入射角的度数,并画出折射光线的大致方向.
(2)力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点;②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线;
③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂.
(3)由地磁场的特点利用磁极间的相互作用可判出螺线管的磁极,则由右手螺旋定则可得出电流方向.
点评:(1)本小题考查了光的反射定律和光的折射规律.光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角.
(2)作力臂时要找好支点与力的作用线,因为力臂是从支点到力的作用线的距离.
(3)本小题应掌握地磁场的特点、磁极间的相互作用及右手螺旋定则,均属重点内容应熟练应用.
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