Question

（1）請標出下圖中通電螺線管的N、S極以及所接電源的正負極；標出地磁場的磁感線方向．
（2）把微小變化放大以利于觀察，這是物理學中一種重要的方法．如圖2是一種顯示微小形變的裝置．在桌子上放兩個平面鏡M和N，讓一束光依次被這兩個平面鏡反射，最后射到刻度尺L上形成一個光點，試在圖中畫出光束K行進的光路圖并確定刻度尺上光點的位置P．若在兩鏡之間桌面用力F下壓，M、N將向中間傾斜，由于MN之間的距離較大，光點會在刻度尺上從P點移動到P′點，把桌面的形變顯示出來，則P′的位置比P______（填“高”或“低”）．

（3）蹦床是運動員在一張繃緊的彈性網上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運動項目．運動員著網后沿豎直方向蹦到最高點A時的速度為______；試畫出圖中他在A點所受力的示意圖（不考慮空氣的浮力、阻力）．
（4）居民樓的樓道里，夜間只是偶爾有人經過，電燈總是亮著會浪費電．小明想利用光控開關和聲控開關設計出一種“聰明”的電路--晚上，有人走動發(fā)出聲音，燈亮；白天，不論發(fā)出多大聲音，電燈也不會亮．請把右圖中的器材連接成符合要求的電路（光控開關在天黑時自動閉合，天亮時自動斷開；聲控開關在有人走動發(fā)出聲音時就閉合，一分鐘后，若再無聲音就自動斷開）．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用圖中磁感線的方向結合磁感線的特點可以確定電磁鐵的NS極，根據電磁鐵的NS極，以及線圈的繞向，利用安培定則可以確定螺線管中電流的方向，進而確定電源的正負極．
根據地磁的南極在地里的北極附近磁感線，地磁的北極在地理的南極附近，可以確定地磁的磁極位置，然后利用 磁感線的方向特點，可以畫出地磁場的磁感線方向．
（2）射到刻度尺上的亮斑是由光的反射造成的，根據光的反射規(guī)律做出兩次反射的光路圖即可．
用力壓桌面，造成兩個平面鏡向中間傾斜，從而造成了入射角的減小，由此即可確定亮斑位置的變化．
（3）最高點是運動員由向上運動改為向下運動的轉折點，由此可以確定此時的速度．由于不計空氣阻力和浮力，此時的運動員只受到重力的作用．根據重力的方向可以畫出其受力的示意圖．
（4）根據題意可知，燈泡要想發(fā)光，只有兩個條件：天黑、有聲音同時滿足，將這兩個條件與光控開關和聲控開關聯(lián)系在起來，就可以確定電路的連接方式．從而可以畫出電路圖．
解答：解：（1）磁感線的方向向左，在磁體的周圍磁感線從N極流出回到S極，所以電磁鐵的右端為N極；
根據電磁鐵的右端為N極，線圈的繞向利用安培定則可以確定電流從電磁鐵的右端流入左端流出，所以電源的右端為正極，左端為負極．
電磁的南極在地理的北極附近，地磁的北極在地理的南極附近；磁感線在磁體的周圍是從N極流出回到S極，由此可以確定地球周圍磁感線的方向．
答案如下圖所示：

（2）入射光線射到平面鏡M上，發(fā)生反射，根據光的反射規(guī)律做出對應的反射光線．該反射光線又射到平面鏡N上，再利用光的反射規(guī)律做出第二次反射的光路圖．反射光線射到刻度尺上，得到亮斑P．答案如下圖所示．
當用力壓桌面時，兩個平面鏡向中間傾斜，造成入射角減小，所以反射光線向法線靠攏，導致了亮斑下移．

（3）當運動員到達最高點時，其既不向上運動也不向下運動，此時它的速度為零，只是短短的一個瞬間．
此時的運動員只受到地球對它豎直向下的吸引力即重力．由此可以畫出其受力的示意圖．
答案如下圖所示：

（4）根據題意可知，只有兩個條件都滿足即兩個開關都閉合時，燈泡才發(fā)光，只滿足一個條件即只有一個開關閉合燈泡不發(fā)光，由此可知兩個開關是串聯(lián)在電路中的．
故答案如下圖所示：

故答案為：（1）見上圖；（2）見上圖；低；（3）0；見上圖；（4）見上圖．
點評：此題涉及的知識點較多，但難度不大，主要是對基礎知識進行了簡單的應用．