题文

（1）请在图1中标出开关S闭合后通电螺丝管的“N”极． （2）请在图2中画出使轻质杠杆OA在图示位置保待平衡的小力F的示意图．

题型：填空题  难度：中档

答案

（1）电流从螺线管的右端流入，左端流出；利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极； （2）OA就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡动力方向向上，据此可画出最小的动力；

据专家权威分析，试题“（1）请在图1中标出开关S闭合后通电螺丝管的“N”极．（2）请在图2中画出..”主要考查你对  安培定则（右手螺旋定则），杠杆的动态平衡分析  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

安培定则（右手螺旋定则）杠杆的动态平衡分析

考点名称：安培定则（右手螺旋定则）

• 安培定则内容：
  通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向；
  通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。

• 性质：　
       直线电流的安培定则对一小段直线电流也适用。环形电流可看成多段小直线电流组成，对每一小段直线电流用直线电流的安培定则判定出环形电流中心轴线上磁感强度的方向。叠加起来就得到环形电流中心轴线上磁感线的方向。直线电流的安培定则是基本的，环形电流的安培定则可由直线电流的安培定则导出，直线电流的安培定则对电荷作直线运动产生的磁场也适用，这时电流方向与正电荷运动方向相同，与负电荷运动方向相反。

考点名称：杠杆的动态平衡分析

• 杠杆的平衡状态：
         杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡，注意我们在实验室所做的杠杆平衡条件的实验，是在杠杆水平位置平衡进行的，但在实际生产和生活中，这样的平衡是不多的，在许多情况下，杠杆是倾斜静止的，这是因为杠杆受到平衡力作用。所以说杠杆不论处于怎样的静止，都可以理解成处于平衡状态。

• 杠杆动态平衡问题：
  杠杆动态平衡的几种类型杠杆动态平衡是指构成杠杆的某些要素发生变化,而杠杆仍处于静止状态或匀速转动状态，
  分析杠杆的动态平衡时，一般是动中取静，根据杠杆平衡条件，分析比较，得出结论。下面就杠杆动态平衡问题归类分析。
  
  一、 阻力一定，判断动力的变化情况
  1、l₁不变，l₂变化
  例1、如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用于杠杆的力，在从A转动A/位置时，力F将（）
  A、变大
  B、变小
  C、先变大，后变小
  D、先变小，后变大
  
  分析：当杠杆在水平面以下上升到水平面上时，l₁不变，l₂增大，由，F增大，当杠杆从水平面继续上升过程中，l₂减小，所以F减小。
  2、l₂不变，l₁变化
  例2、如图2所示，轻质杠杆OA的B点挂着一个重物，A端用细绳吊在圆环M下，此时OA恰成水平且A点与圆弧形架PQ的圆心重合，那么当环M从P点逐渐滑至Q点的过程中，绳对A端的拉力大小将（）
  A、保持不变
  B、逐渐增大
  C、逐渐减小
  D、由大变小再变大
  
  分析：当M点从P点滑至Q点的过程中，我们分两个过程分析，
  一是从P点滑至竖直位置，动力臂l₁逐渐增大（同学们不妨作出这两点的动力臂），由知F逐渐变小；
  二是从竖直位置到Q点，动力臂逐渐减小，所以又逐渐增大。故选D。
  
  3、l₁与l₂同时变化，但比值不变
  例3、用图3所示的杠杆提升重物，设作用在A端的力F始终竖直向下，在将重物慢慢提升到一定高度的过程中，F的大小将（）
  A、保持不变
  B、逐渐变小
  C、逐渐变大
  D、先变大，后变小
  
  分析：：F始终竖直向下，与阻力作用线平行，分别作出F与G的力臂l₁和l₂，构建两个相似三角形（同学们不妨在图中作出），可以看出，
  为定值，由杠杆平衡条件，，得，所以，F大小不变。
  
  4、l₁与l₂同时变化
  例4、如图4所示，一个直杠杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂一重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，将直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置过程中，力F大小的变化情况是（）
  A、一直增大
  B、一直减小
  C、先增大后减小
  D、先减小后增大
  
  
  分析：将直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置过程中，l₁变小，l₂变大，由知，F一直在增大。
  二、动力与阻力不变，动力臂与阻力臂变化
  例5、如图5所示，用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦桔杆，使其静止在水平方向上， O为麦桔杆的中点．这时有两只蚂蚁同时从O点分别向着麦桔杆的两端匀速爬行，在蚂蚁爬行的过程中麦桔杆在水平方向始终保持乎衡，则（）
  A、两蚂蚁的质量一定相等
  B、两蚂蚁的爬行速度大小一定相等
  C、两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等
  D、两蚂蚁对麦桔杆的压力一定相等
  
  分析：蚂蚁爬行的过程中麦桔杆始终保持乎衡，有，即