李消
【中圖分類號(hào)】G633.7 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】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(shí)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(shí)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(lái)了干擾,而且也給學(xué)生的學(xué)習(xí)和考試帶來(lái)了很大的困惑。針對(duì)以上的困惑,筆者總結(jié)了“三句話,一只手”來(lái)幫助讀者理解和記憶電磁學(xué)中的:①通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的方向的判斷②帶電粒子在磁場(chǎng)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(lái)幫助,同時(shí)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(duì)左手定則和右手定則進(jìn)行修正,并用“三句話,九個(gè)字”總結(jié)筆者的新右手定則。
一、通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力方向的判斷。
方法:伸開(kāi)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(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)受力方向的判斷。
方法:伸開(kāi)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(chǎng)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(chǎng),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(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電流的反向的判斷。
方法:伸開(kāi)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(dòng)的方向相同。然后四指彎向磁場(chǎng)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(dòng)勢(shì)的方向(巧記“動(dòng)”、“磁”、“電”)
綜合上面三個(gè)過(guò)程的分析,“新右手定則”解決三大問(wèn)題:
(1)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的方向問(wèn)題
(2)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受力的方向問(wèn)題
(3)磁場(chǎng)中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向問(wèn)題
三個(gè)問(wèn)題的解決,只需一只手(即右手)就可以解決,無(wú)需左右手并用。三個(gè)過(guò)程圍繞三句話即“電磁力、速磁力、動(dòng)磁電”。記住這三句話就可以用一只手完成三個(gè)過(guò)程的問(wèn)題,不僅理解和記憶簡(jiǎn)單,還存在以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):
(1)手形簡(jiǎn)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(dòng)的方向相同。第二步都是四指彎向磁場(chǎng)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(wèn)題,同時(shí)還無(wú)須換手。