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        “三句話,一只手”徹底擺脫高中物理電磁學(xué)中左右手定則的困惑

        2015-06-15 04:30:04李消
        課程教育研究·中 2015年5期
        關(guān)鍵詞:磁場方向

        李消

        【中圖分類號】G633.7 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)05-0170-01

        電磁學(xué)是高中物理學(xué)的重要組成部分,同時又是高考的必考內(nèi)容之一,其中的左右手定則又是電磁學(xué)中溝通“電”“磁”“力”三者關(guān)系的重要橋梁。然而有的時候在一道題中,既要使用左手定則又要使用右手定則,這不僅給老師的教學(xué)帶來了干擾,而且也給學(xué)生的學(xué)習(xí)和考試帶來了很大的困惑。針對以上的困惑,筆者總結(jié)了“三句話,一只手”來幫助讀者理解和記憶電磁學(xué)中的:①通電導(dǎo)線在磁場中受力的方向的判斷②帶電粒子在磁場中受力方向的判斷③感應(yīng)電流方向的判斷,希望能給讀者帶來幫助,同時也希望同行參考指正。

        在高中物理電磁學(xué)部分有三種定則:①左手定則②右手定則③安培定則,下面筆者對左手定則和右手定則進(jìn)行修正,并用“三句話,九個字”總結(jié)筆者的新右手定則。

        一、通電導(dǎo)線在磁場中受力方向的判斷。

        方法:伸開右手,使四指與大拇指垂直且在同一平面內(nèi),讓四指與電流的方向相同。然后四指彎向磁場的方向,則大拇指所指的方向就為通電導(dǎo)線所受力的方向即安培力的方向(巧記“電”、“磁”、“力”)

        例1.一通電直導(dǎo)線處在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中如圖(1)所示,則所受安培力的方向?yàn)椋?/p>

        二、帶點(diǎn)粒子在磁場中運(yùn)動時受力方向的判斷。

        方法:伸開右手,使四指與大拇指垂直且在同一平面內(nèi),讓四指與帶電粒子速度的方向相同。然后四指彎向磁場的方向,則大拇指所指的方向就為帶電粒子所受力的方向即洛倫茲力的方向(巧記“速”、“磁”、“力”)

        注:上面方法所指粒子的電性為正,如果為負(fù)則就是大拇指所指方向的反方向。

        例2.一帶正電的粒子垂直射入紙面向里的勻強(qiáng)磁場,則所受洛倫茲力的方向?yàn)椋?/p>

        三、直導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動,產(chǎn)生感應(yīng)電流的反向的判斷。

        方法:伸開右手,使四指與大拇指垂直且在同一平面內(nèi),讓四指與導(dǎo)線運(yùn)動的方向相同。然后四指彎向磁場的方向,則大拇指所指的方向就為感應(yīng)電流的方向即感應(yīng)電動勢的方向(巧記“動”、“磁”、“電”)

        綜合上面三個過程的分析,“新右手定則”解決三大問題:

        (1)通電導(dǎo)線在磁場中受力的方向問題

        (2)運(yùn)動電荷在磁場中受力的方向問題

        (3)磁場中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向問題

        三個問題的解決,只需一只手(即右手)就可以解決,無需左右手并用。三個過程圍繞三句話即“電磁力、速磁力、動磁電”。記住這三句話就可以用一只手完成三個過程的問題,不僅理解和記憶簡單,還存在以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):

        (1)手形簡單:第一步都是右手的四指與大拇指垂直,讓四指與電流或者速度或者運(yùn)動的方向相同。第二步都是四指彎向磁場的方向,大拇指的指向即為所要判斷的方向。

        (2)方便:新右手定則,只需用一只手,就可以解決電磁學(xué)中的這三大問題,同時還無須換手。

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