Question

作圖題
（1）將圖（1）中的電磁鐵連入你設計的電路中（在方框內完成），要求：A．電路能改變電磁鐵磁性的強弱；B．使小磁針靜止時如圖所示．
（2）傳送帶上有一個物體M，質量為2kg，它與傳送帶一起以lm/s的速度在水平方向向右勻速運動，不計空氣阻力．請在圖（2）中畫出M受力情況的示意圖．
（3）圖（3）中ABO可看成杠桿，O 為支點，請在圖中畫出該杠桿的動力臂和所受阻力的示意圖．

Answer 1

分析：（1）要改變電磁鐵磁性的強弱，就需要從決定電磁鐵磁性強弱的因素電流大小、線圈匝數、有無鐵芯這幾方面去考慮．由于線圈匝數、鐵芯這兩個方面已經確定．故只有從電流大小去考慮．要使小磁針靜止在圖示位置，就要使電磁鐵的左端為N極，右端為S極．然后利用安培定則來確定電流方向；
（2）物體M做水平方向向右勻速運動，由于不計空氣阻力，所以物體受到兩個力：它的重力G，傳送帶對它的支持力F，這兩個力是一對平衡力，大小相等，方向相反，且作用在同一直線上，作用點在物體的重心．
（3）明確圖中杠桿的支點、動力以及阻力是畫圖的關鍵．力臂是從支點到力的作用線的距離．示意圖是表示出力的三要素．

解答：解：（1）改變線圈中的電流大小可以改變電磁鐵磁性的強弱，因此電路中要有一個滑動變阻器．要使電磁鐵的左端為N極，由安培定則可以判定，電流要從電磁鐵的左端流入．故設計電路如下：

（2）由于物體M和傳送帶一起勻速運動，相對靜止，所以M不受摩擦力的作用，只受重力和支持力的作用；G=mg=2kg×9.8N/kg=19.6N．
如圖所示：

（3）在圖中，動力指的是作用在杠桿上的力，而不是通過定滑輪的力為動力．過支點O作動力作用線的垂線段；過B點做豎直向下的阻力．如圖所示

點評：該題考查了安培定則的應用、力的示意圖的做法、力臂的做法等知識點，是一道綜合題；