Question

按题目要求作图：
（1）画出图1中与入射光线对应的反射光线和大致的折射光线位置．
（2）在图2中，闭合开关S后，磁感线形状如图所示，在图中用箭头标明磁感线的方向，并用“+”、“-”号标出电源的正、负极．
（3）如图3，一根均匀直杆可绕点O转动，其中点A处挂一重物，画出A点所受拉力的力臂，并作出杠杆在图示位置平衡时作用在B点上最小力的示意图．

Answer

（1）当光由一种介质进入另一种介质时会发生反射和折射；反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；
折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角；当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角．
（2）由右侧磁极及磁感线的形状可知螺线管的磁极，则由右手螺旋定则可知电流的方向及电源的正负极；
（3）力臂指的是支点到力的作用线的距离，所以做力臂的时候只要过支点作力的作用线的垂线段就可以了．力臂越长，作用力越小；因此确定最长的力臂即OB，根据力臂的定义过支点作垂直于力的作用线的垂线段，并确定作用力的方向．
【解析】
（1）由光的反射定律的内容，首先过入射点画出法线，法线与界面垂直（虚线），根据反射角等于入射角画出反射光线；
不知两介质的性质，故可假设是由光由空气斜射进入液体中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角．答案如图所示：
（2）磁感线应由N极指向S极，则由图可知，螺线管的右侧应为N极，则由右手螺旋定则可知，电流方向由右方流入，则电源右侧为正极；
（3）A点所受拉力竖直向下，则由O向竖直线作垂线段即为拉力的力臂；要使拉力最小，则应使力臂最大，只有当力与杆垂直时，力臂才是最长的，故力应垂直作用在杆上，且力的方向向上；
答案如图所示：