Question

（1）如圖，力氣大的人，用一只手就可以把一盆水端起，此時臉盆相當于一個杠桿．右邊是它的示意圖，圖中O為支點，A為動力作用點．請你在示意圖中畫出最小動力F₁、阻力臂L₂．
（2）根據(jù)圖中通電螺線管的電流方向，標出通電螺線管的磁感線方向和小磁針的N、S極．

Answer 1

解：（1）由圖可知，重力為阻力，當O點支點時，阻力和阻力臂的乘積一定，則O到重力作用點的垂線段就是阻力臂L₂；
A為動力作用點，則OA為最長的動力臂，根據(jù)杠桿平衡的條件，要使杠桿平衡動力方向向右上方，據(jù)此可畫出最小的動力如圖：

（2）由圖可知，電流由左側(cè)流入，則用右手握住螺線管，四指沿電流方向，則大拇指向左，即螺線管左側(cè)為N極；
因同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，故小磁針右側(cè)應(yīng)為S極，左側(cè)為N極；
在磁體的周圍磁感線從磁體的N極出發(fā)回到S極，如圖所示：

分析：（1）根據(jù)杠桿平衡的條件F₁L₁=F₂L₂可知，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長，而在通常情況下，連接杠桿中支點和動力作用點這兩點所得到的線段最長；
（2）由右手螺旋定則可得出螺線管的磁極，則由磁極間的相互關(guān)系可得出小磁針N、S極；在磁體的周圍，磁感線從N極流出回到S極．
點評：（1）畫出杠桿中最小作用力的關(guān)鍵是找出最長的力臂，一般情況下支點到動力作用點的距離作為動力臂最長．
（2）安培定則共涉及三個方向：電流方向、線圈繞向、磁場方向，告訴其中的兩個可以確定第三個，其中磁場的方向往往與小磁針的N、S極或磁感線的方向聯(lián)系在一起，而電流方向經(jīng)常與電源的正負極聯(lián)系起來．