解题思路:(1)力F1最小,对应的力臂应最大,最大为点O到点A的距离;力臂是支点到力的作用线的距离,作出力F2的力臂;
(2)开关跟用电器之间属于串联使用,要使开关都闭合时两灯组成并联电路,把开关和电灯看作一个整体后,它们的首跟首相连,尾跟尾相连.
(3)根据磁感线判断磁体的磁极,再根据右手定则判断电流的方向确定电源的正负极.
(1)过A点垂直OA杆斜向上作出最小的力F1,从O点向力F2的作用线作垂线,标上字母符号L2,如图所示:
(2)由图可知把图中的开关和与其串联的电灯看作一个整体后,另一个电灯和下面的虚线框跟它并列连接,所以下面的虚线框为开关,上面的虚线框为电源,如图所示:
(3)在磁体的外部,磁感线总是从磁体的N极发出最后回到S极,所以永磁体A的左端及电磁铁的右端都是N极.再根据右手定则,伸出右手使右手大拇指指向电磁铁的N极,四指弯曲所指的方向为电流的方向,即电流从电磁铁的左端流入,所以电源的左端为“+”极,右端为“-”极.如图所示:
点评:
本题考点: 杠杆中最小力的问题;力臂的画法;磁感线及其特点;通电螺线管的极性和电流方向的判断;串、并联电路的设计.
考点点评: (1)杠杆平衡时,若力与力臂的乘积一定,支点到力的作用点的距离为力臂,力臂最大,作用力将最小;
(2)能否熟知并联电路的连接特点是本题的解题关键所在.
(2)右手螺旋定则不但可以判断出螺线管的磁极,也能根据磁极判断出电流方向或绕圈的绕向,即电流方向、线圈的绕向及N极方向,知道其中两个便可求出另外一个.