Question

5．请按下列要求作图．
（1）如图甲所示，重为6牛的小球静止在水中，请画出小球受到的浮力的示意图．
（2）完成图乙中的光路图，标出入射角度．
（3）在图丙中标出通电螺线管的N、S极和磁感线方向．

Answer 1

分析 （1）知道小球悬浮中水中，则小球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力是一对平衡力，则F_浮=G=5N，过小球的重心表示出浮力的方向和大小即可．
（2）要解决此题，需要掌握光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角．
（3）根据电源的正负极可知电流的方向，根据安培定则判断出螺线管的NS极，在磁体外部，磁感线的方向是从N极指向S极．

解答 解：
（1）因为小球悬浮水中，所以F_浮=G=6N，过小球的球心做竖直向上、大小为6N的浮力，
（2）先过入射点垂直平面镜作出法线，已知反射光线与镜面的夹角为30°，则反射角为90°-30°=60°，再根据反射光线和入射光线分居在法线的两侧，反射角等于入射角在法线的右侧画出入射光线，
（3）已知电源的右端为正极、左端是负极，根据安培定则，伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极，四指弯曲所指的方向为电流的方向，则螺线管的左端为N极，在磁体外部，磁感线的方向是从N极指向S极，如图所示：

点评 （1）知道悬浮的物体受平衡力的作用，并且知道浮力的方向总是竖直向上的，会用力的示意图表示出力的三要素．
（2）主要考查了光的反射定律的应用，首先要熟记光的反射定律的内容，并要注意入射角与反射角的概念．
（3）磁极间的相互作用规律与安培定则相结合是电磁学方面的常见题型，一般有两个思路：①由小磁针的指向判断通电螺线管的磁极，进而判断电流的方向或绕线；②根据右手定则判断出通电螺线管磁极，进而判断出小磁针的指向．