解题思路:(1)先确定所给的入射光线和折射光线的特点,然后根据凹透镜的光学特点作图.(2)由小磁针静止时的指向和磁极间的相互作用可知螺线管的磁极,由右手螺旋定则可知电流的方向及电源的正负极.(3)根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力,当动力臂最长时动力最小.
(1)平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点;如图所示:
(2)小磁针静止时N极向左,则由同名磁极间相互排斥、异名磁极间相互吸引可知螺线管左侧为S极,右侧为N极;
由右手螺旋定则可知电流由左侧流入螺线管,即电源左侧为正极;如图所示:
(3)因为在阻力和阻力臂一定时,当动力臂最长时动力最小.O为支点,OB=30cm,BC=40cm,根据勾股定理求得OC=50cm,又AO=60cm,当动力作用在A点,动力臂可以是AO=60cm,当动力作用在C点,动力臂可以是OC=50cm,所以最小力应作用在A点,与OA垂直即力臂是OA,故最小的力F的示意图及其力臂L,如图所示:
点评:
本题考点: 透镜的光路图;力臂的画法;通电螺线管的磁场.
考点点评: 此题主要考查了凹透镜的光路图,力臂的画法,安培定则等知识点的理解和掌握,是一道综合性较强的题目.