Question

（1）請標出圖甲中通電螺線管的N、S極以及所接電源的正負極，標出地磁場的磁感線方向．
（2）把微小變化放大以利于觀察，這是物理學中一種重要的方法．如圖乙是一種顯示微小形變的裝置．在桌子上放兩個平面鏡M和N，讓一束光依次被這兩個平面鏡反射，最后射到刻度尺L上形成一個光點，試在圖中畫出光束K行進的光路圖并確定刻度尺上光點的位置P．若在兩鏡之間的桌面用力F下壓，M、N將向中間傾斜，由于MN之間的距離較大，光點會在刻度尺上從P點移動P'點，把桌面的形變顯示出來，則P'的位置比P________（填“高”或“低）．
（3）蹦床是運動員在一張繃緊的彈性網上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運動項目．運動員著網后沿豎直方向蹦到最高點A時的速度為________，試畫出圖丙中他在A點所受力的示意圖（不考慮空氣的浮力）．

Answer 1

解：
（1）在磁體的外部，磁感線總是從磁體的N極出發回到S極，則通電螺線管的右端為N極，左端為S極．
根據右手螺旋定則，伸出右手，使大拇指指向螺線管的N極，則四指彎曲的方向為電流的方向，即電流由螺線管的右端流入，電源的右端為正極，左端為負極．
地球本身就是一個大磁體，地理的北極是地磁的南極，地理的南極是地磁的北極，所以磁感線的方向應該從地理南極出發，回到地理北極．
如圖所示：

（2）根據光反射時，反射角等于入射角，光依次被這兩個平面鏡反射，最后射到刻度尺L上形成一個光點P，如圖所示：

若在兩鏡之間桌面用力F下壓，M、N將向中間傾斜，則M、N的位置升高，光束的位置相對降低，由光的反射定律可知，光點會在刻度尺上從P點移動到P'點，則P'的位置比P低．
（3）從題可知，V₀=0m/s，a=g，S=AC，
∴由公式V_t²-V₀²=2gS可知，
V_t²=2gS+V₀²=2gAC+（0m/s）²=2gAC，
則V_t=．
過重心畫一條豎直向下的帶箭頭的線段，即為運動員受重力示意圖，如圖所示：

分析：（1）根據圖中磁感線的方向，先判斷螺線管的兩個磁極，再根據右手螺旋定則判斷螺線管中電流的方向，標出電源的正負極．
地球本身是一個大磁體，在磁體的外部，磁感線總是從磁體的N極發出，最后回到S極．
（2）根據光的反射定律作出光束K行進的光路圖并確定刻度尺上光點的位置P；
力可以改變物體的形狀；用力壓桌面，桌面發生形變，平面鏡N或M的高度就會發生變化，從而使刻度尺上的光斑移動，然后根據光的反射定律可知則P'的位置比P低．
（3）利用速度位移公式V_t²-V₀²=2aS計算到達A點時的速度，運動員在A點時，不考慮空氣的浮力，所以運動員只受重力，畫出重力的示意圖即可．
點評：本題考查了右手螺旋定則的應用和磁感線的特點．以及光的反射定律，要理解兩次平面鏡的反射光路，關鍵是學生要明確“用力F下壓，M、N將向中間傾斜，則M、N的位置升高，光束的位置相對降低，”這也是此題的難點．以及力的示意圖．