Question

在图（a）中，标出小磁针的 N、S 极及螺线管磁感线的方向．如图（b）所示的杠杆，O为杠杆的支点，在杠杆上标出最小的动力F₁，并画出动力臂L1．

Answer 1

解：电流从螺线管的左端流入，右端流出，结合线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的右端为N极，左端为S极；
在磁体的周围，磁感线从磁体的N极流出，回到S极，由此可以确定磁感线的方向向左．
利用 异名磁极相互吸引可以确定小磁针的右端为N极．答案如下图所示：

要使动力最小就要使动力臂最大，因此在杠杆上找一点，即杠杆的左下端点，该点到杠杆支点的距离最大，所以该点与支点的连线即为最大的动力臂．过该点做垂线，即为最小的动力．
答案如下图所示：

分析：根据电流的方向和线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的NS极，进而可以确定磁感线的方向和小磁针的NS极．
在阻力和阻力臂一定的情况下，要使动力最小，利用杠杆的平衡条件可知，就要使动力臂最大，由此入手找出最小的力．
点评：安培定则中涉及三个方向：电流方向；磁场方向；线圈绕向，告诉其中的两个可以确定第三个．此题中就是告诉了电流方向和线圈绕向来确定磁场方向．