楊忠勝
地磁場(chǎng)的磁感線的分布比較抽象,地磁場(chǎng)中的電磁感應(yīng)問題對(duì)于高中生來說一直是一個(gè)難點(diǎn),下面就一道題目的分析來剖析地磁場(chǎng)中的電磁感應(yīng)問題。
如圖所示為地磁場(chǎng)磁感線的示意圖,在北半球地磁場(chǎng)的豎直分量向下。飛機(jī)在我國上空勻速巡航,機(jī)翼保持水平,飛行高度不變。由于地磁場(chǎng)的作用,金屬機(jī)翼上有電勢(shì)差。設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢(shì)為U1,右方機(jī)翼末端的電勢(shì)為U2,則( )
A.若飛機(jī)從西往東飛,U1比U2高
B.若飛機(jī)從東往西飛,U2比U1高
C.若飛機(jī)從南往北飛,U1比U2高
D.若飛機(jī)從北往南飛,U2比U1高
本題是地磁場(chǎng)與生活實(shí)際相聯(lián)系的題目,在電磁感應(yīng)中的切割磁感線問題大部分學(xué)生都是用右手定則進(jìn)行分析的,但當(dāng)飛機(jī)在地球上空巡航時(shí),機(jī)翼要作切割磁感線運(yùn)動(dòng),兩端就存在一定的電勢(shì)差,由于學(xué)生對(duì)地磁場(chǎng)的分布比較陌生,對(duì)電勢(shì)高低的判斷就容易出錯(cuò),在本題中提到了我國處在地球的北半球,在北半球地磁場(chǎng)的豎直方向的分量是豎直向下,由于切割地磁場(chǎng)的磁感線,金屬機(jī)翼兩端要產(chǎn)生電勢(shì)差,根據(jù)右手定則判斷指在左邊的機(jī)翼末端的電勢(shì)要比在右邊的機(jī)翼末端的電勢(shì)高,對(duì)由西向東飛行的飛機(jī)來說,指北的機(jī)翼在左邊,指北的機(jī)翼末端比指南的機(jī)翼末端電勢(shì)高,故選項(xiàng)A正確,同理,當(dāng)飛機(jī)由東向西巡航時(shí),指南的機(jī)翼在左方,指南的機(jī)翼末端的電勢(shì)要比指北的機(jī)翼末端的電勢(shì)高,所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤,當(dāng)飛機(jī)由南向北巡航時(shí),指西的機(jī)翼在左方,指西的機(jī)翼末端的電勢(shì)要比指東的機(jī)翼末端的電勢(shì)高,則C選項(xiàng)正確,當(dāng)飛機(jī)由北向南巡航時(shí),指東的機(jī)翼在左方,指東的機(jī)翼末端電勢(shì)要比指西的機(jī)翼末端的電勢(shì)高,則D項(xiàng)錯(cuò)誤。在處理這種問題時(shí),首先要對(duì)地磁場(chǎng)的磁感線的分布要清楚,學(xué)生還要加強(qiáng)思維推理過程中的邏輯性,如果在地球的南半球,南半球的地磁場(chǎng)的豎直方向的分量是豎直向上,與北半球是不同的,所以結(jié)論也就不同,所以在處理這種問題時(shí)應(yīng)注意實(shí)際問題中的實(shí)際情況。
在平時(shí)對(duì)地磁場(chǎng)相關(guān)問題的分析過程我們必須要注意地磁場(chǎng)的磁感線的分布,通過對(duì)地磁場(chǎng)磁感線分布的理解從而確定右手手掌的掌心方向,用一個(gè)清晰的畫面把抽象的問題呈現(xiàn)出來,從而使問題得以簡(jiǎn)化。
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