解析:
【分析】
要解决这个问题,我们依据磁极间“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”的相互作用规律,以及磁体必有N、S两个异名磁极的特点来逐步推导:
1. 先分析最下方磁环:已知其底面为S极,根据磁体两极异名,可确定它的上端(与中间磁环相对的面)为N极。
2. 再分析中间磁环:中间磁环悬浮在最下方磁环上方,说明二者相互排斥,因此中间磁环的下端(与最下方磁环相对的面)必须与最下方磁环的上端(N极)为同名磁极,即N极,同名排斥实现悬浮。
3. 最后分析最上方磁环:最上方磁环悬浮在中间磁环上方,二者相互排斥,中间磁环的上端为S极,因为中间磁环下端是N极,两极异名,所以最上方磁环的下端为S极,与中间磁环上端S极排斥,那么最上方磁环的上端为N极,磁体两极异名。
【解析】
1. 确定最下方磁环的N极:
已知最下面的磁环底面是S极,根据磁体具有两个异名磁极,可得其上端(顶面)为$\boldsymbol{N}$极。
2. 确定中间磁环的N极:
由于中间磁环与最下方磁环悬浮,二者相互排斥,同名磁极相互排斥,因此中间磁环的下端(底面)与最下方磁环的上端(N极)为同名磁极,即中间磁环的$\boldsymbol{下端(底面)为N极}$;根据磁体两极异名,中间磁环的上端为S极。
3. 确定最上方磁环的N极:
最上方磁环与中间磁环悬浮,二者相互排斥,因此最上方磁环的下端(底面)与中间磁环的上端(S极)为同名磁极,S极;根据磁体两极异名,最上方磁环的$\boldsymbol{上端(顶面)为N极}$。
在图中标注时,在对应位置标注N极即可。
【答案】
最下方磁环:上端(顶面)标注N极;
中间磁环:下端(底面)标注N极;
最上方磁环:上端(顶面)标注N极。
【知识点】
磁极间的相互作用规律;磁体的磁极特性
【点评】
本题通过“悬浮”这一现象考查磁极间相互作用规律的应用,解题关键是抓住“悬浮说明磁环间相互排斥”这一条件,结合磁体两极异名的特点,从已知磁极逐步推导各磁环的N极位置。
【难度系数】
0.6