Question

按照題目要求作圖：

（1）如圖所示，畫出通過透鏡的折射光線．
（2）畫出圖中木球漂浮在水面時所受力的示意圖．
（3）請在圖中標出通電螺旋管外磁感線的方向和小磁針的N、S極．

Answer 1

分析：（1）在作凸透鏡的光路圖時，先確定所給的光線的特點再根據透鏡的光學特點來作圖．
（2）小球在水中受到重力和浮力的作用，重力的方向豎直向下，浮力的方向豎直向上，由于小球漂浮，因此受到的力是平衡力，重力和浮力大小相等．
（3）從電流的方向入手，利用安培定則判斷出螺線管的極性，進而確定磁場的方向，最后根據磁極間的相互作用確定小磁針的指向．

解答：解：（1）平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后將過焦點，過光心的光線經凸透鏡折射后折射光線的傳播方向不變；
（2）小球漂浮在水面上，重力和浮力是一對平衡力，二者大小相等、方向相反、作用在同一直線上，如下圖所示：
（3）電流從左側流向右側，依據安培定則可判斷出螺線管的右端為N極，左端為S極，磁感線在磁體外部是由N極指向S極的；由磁極間的相互作用可知，小磁針的左端為S極，右端為N極；如圖所示．

點評：（1）凸透鏡的特殊光線有三條：過光心的光線其傳播方向不變，平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后折射光線通過焦點，過焦點的光線經凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸；
（2）畫力的示意圖時要考慮到物體的運動狀態，當物體處于靜止或勻速直線運動時，受到的力就是平衡力；
（3）本題考查了右手螺旋定則和磁極間的相互作用規律及磁感線的特點．右手螺旋定則：讓四指彎曲，跟螺線管中電流的方向一致，則大拇指指的方向是通電螺線管的N極；磁極間的相互作用規律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引．