Question

（1）在圖（a）中，平面鏡前有A、B兩個點光源，試用作圖法確定人眼沿什么方向觀察時，可以看到鏡子中A、B的像在同一直線上．
（2）圖（b）中是一通電螺線管和一小磁針靜止時的情形，試在圖中分別標出電源的正、負極和小磁針的N、S極．
（3）如圖（c）所示，杠桿左端向下傾斜，O為杠桿的支點，請在杠桿上標出使杠桿在此位置平衡的最小的動力F₁，并畫出動力臂L₁．

Answer 1

分析：（1）根據平面鏡成像的特點：像物關于平面鏡對稱，作出發光點A、B在平面鏡中的像點A′B′的位置．再根據平面鏡成像中反射光線的反向延長線過線點可確定人眼沿什么方向觀察．
（2）根據磁感線的方向利用磁感線的特點，可以確定螺線管的N、S極；根據磁極間的作用規律可以確定小磁針的N、S極；再結合線圈繞向利用安培定則可以確定線圈中的電流方向，從而可以確定電源的正負極．
（3）在阻力和阻力臂一定的情況下，要使動力最小，利用杠桿的平衡條件可知，就要使動力臂最大，由此入手找出最小的力．

解答：解：（1）分別作出A、B兩個點光源在平面鏡中的像點A′B′，連接A′B′并反向延長與鏡面的交點O即為反射點，則人眼沿CO方向觀察時，可以看到A、B的像在同一直線上，如下圖所示：
（2）磁感線在磁體的周圍從磁體的N極出發回到S極，所以螺線管的左端為N極；小磁針的左端靠近螺線管的左端N極，由于異名磁極相互吸引，吸引小磁針的左端為S極，右端為N極．根據螺線管的左端為N極，結合線圈的繞向，利用安培定則可以確定電流從螺線管的左端流入右端流出，所以電源的左端為正極，右端為負極．如下圖所示：
（3）要使動力最小就要使動力臂最大，因此在杠桿上找一點，即杠桿的左下端點，該點到杠桿支點的距離最大，所以該點與支點的連線即為最大的動力臂．過該點做垂線，即為最小的動力．如下圖所示：

點評：（1）本題考查了學生對于平面鏡成像的作圖的掌握程度．
（2）右手螺旋定則為重點內容應熟練掌握，其內容為：用右手握住螺線管，四指指向電流方向，大拇指所指的方向為N極方向．
（3）本題考查最小力問題，最小力問題轉化成最大力臂問題是解決問題的關鍵．