Question

請按要求完成下列各小題．

（1）請在圖1中畫出入射光線或折射光線．
（2）開關閉合后，磁感線的形狀和方向如圖2所示，請在圖中A處標出磁體的磁極名稱，在B處標出電源的正、負級
（3）如圖3所示，質量為300g的小球在水中懸浮，請在圖中畫出小球所受力的示意圖，標明各力的大小，并寫出小球的密度值．
（4）小紅同學用質量準確的鉤碼和刻度準確的杠桿研究“杠桿平衡條件”，進行實驗時，出現了如圖4所示的情況，造成這種現象的原因是

杠桿在水平位置不平衡

；接下來，她應該取下杠桿兩端的鉤碼，調節

平衡螺母

，使杠桿

平衡

．
（5）如圖5是一個簡易的發電裝置示意圖，當讓導線AB向右運動時，電流表指針向左偏轉；將AB改為向左運動時，電流有指針將會向

右

偏轉；如果導線左右往復運動，電路中產生的是

交流

電．

Answer 1

分析：（1）要正確作出圖中入射光線或折射光線，必須知道凸透鏡的三條特殊光線：過焦點的光線、平行于主光軸的光線、過光心的光線經凸透鏡折射后如何傳播；
（2）由右手螺旋定則可知電磁鐵的磁極，則由磁感線的特點可知磁鐵A的磁極及磁感線的方向．
（3）物體懸浮時，浮力等于重力，重力的方向總是豎直向下和浮力的方向總是豎直向上，過重心表示出重力和浮力的大小和方向．
物體懸浮時，ρ_物=ρ_液．
（4）在探究杠桿平衡條件時，實驗前，應調節杠桿的平衡螺母，使其在水平位置平衡，在實驗中，通過調節鉤碼的數量及位置使杠桿在水平位置平衡．
（5）閉合電路的一部分導體在做切割磁感線運動時，會產生感應電流．感應電流的方向與導體運動方向、磁場方向兩因素都有關系，如果只改變一個因素則電流方向改變，如果同時改變兩個因素，則電流方向不變．

解答：解：（1）從2倍焦距處射出的光線，經凸透鏡折射后，還經過2倍焦距處，折射光線過焦點，則入射光線平行于凸透鏡的主光軸，如圖所示：
（2）由右手螺旋定則可知，螺線管左側為N極；
因外部磁感線總是N極指向S極，故電磁鐵及磁鐵A應為同名磁極相對，故A的左側為為S極，右側為N極；磁感線應指向S極，故答案如圖：
（3）G=mg=0.3kg×9.8N/kg=2.94N，
∵物體懸浮，
∴F_浮=G，過重心作豎直向下的重力和豎直向上的浮力，如下圖所示：
（4）由圖可知，杠桿左端下沉，但左端力與力臂的乘積等于右端力與力臂的乘積，這說明在掛鉤碼前杠桿在水平位置不平衡，因此她應該取下杠桿兩端的鉤碼，調節右端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡．
（5）按題中所說，導體AB向右做切割磁感線運動時，產生的電流可以使電流表指針向左偏轉，那么只改變導體運動方向，產生的電流方向也改變，在不改變電路的連接情況下，電流表指針要向右偏轉；由此說明感應電流方向是與運動方向有關的；導體左右往復運動，電流方向也隨著不斷變化，即產生方向不斷變化的電流．
故答案為：

（3）ρ_球=ρ_水=1.0×10³kg/m³，
（4）杠桿在水平位置不平衡；平衡螺母；平衡；（5）右；交流．

點評：本題考查力的示意圖，右手螺旋定則、磁感線的特點，探究杠桿平衡條件的實驗，感應電流的方向影響因素等，有一定的難度，屬于中檔題．