Question

14．按照題目要求作圖：

（1）根據平面鏡成像的特點，在圖1中畫出物體AB在平面鏡MM′中的像A′B′．
（2）請在圖2中分別標出小磁針a、b靜止時的N、S極．
（3）如圖3所示杠桿OBA處于平衡狀態，請分別畫出F₁的力臂L₁和F₂的力臂L₂．

Answer 1

分析 （1）首先要知道平面鏡成像的特點：像與物到平面鏡的距離相等、連線與鏡面垂直、大小相等、左右相反，即像與物關于平面鏡對稱；
其次掌握本題的基本作法：作出兩個端點A、B的像點，連接像點即為物體AB在平面鏡中的像．
（2）通過圖示的螺線管的繞向和電源的正負極，利用安培定則可以確定螺線管的NS極；再利用磁極間的作用規律即可確定小磁針a、b的N、S極．
（3）力臂的畫法：①首先根據杠桿的示意圖，確定杠桿的支點．②確定力的作用點和力的方向，畫出力的作用線．③從支點向力的作用線作垂線，支點到垂足的距離就是力臂．

解答 解：
（1）根據平面鏡成像的特點，先作出物體AB的端點A、B在平面鏡中的對稱點A′、B′，連接A′、B′點即為物體AB在平面鏡中的像，注意輔助線和像用虛線，如圖所示：

（2）電流從螺旋管的左端流入，右端流出，結合螺線管的繞向，根據安培定則，可以確定螺線管的右端為N極．
因為同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，所以小磁針a的左端為N極，右端為S極，小磁針b的左端為S極，右端為N極．答案如圖所示：

（3）支點為O，從O做F₁的垂線段就是F₁的力臂L₁，從O做F₂的垂線段就是F₂的力臂L₂．如圖所示：

點評 （1）在平面鏡成像作圖中，若作出物體在平面鏡中所成的像，要先根據像與物關于平面鏡對稱，先作出端點和關鍵點的像點，再用虛線連接各點即為物體的像．
（2）本題考查磁極間的相互作用及安培定則，要求學生能準確靈活應用安培定則判斷磁線管的磁極．安培定則不但可以判斷出螺線管的磁極，也能根據磁極判斷出電流方向或繞圈的繞向，即電流方向、線圈的繞向及N極方向，知道其中兩個便可求出另外一個．
（3）作力臂時要找好支點與力的作用線，因為力臂是從支點到力的作用線的距離．