劉苗 孟冬冬 陳素云
摘 要: 本文討論了巧解全國卷物理高考試題的兩道選擇題的方法,寫出具體思考過程,希望對同學(xué)們有所幫助。
關(guān)鍵詞: 磁場 感應(yīng)電流 右手螺旋定則
全國一卷的高考物理試題都是8道選擇題,每題6分,共48分,物理總分為120分,接近一半的分值。因此,在高考中做對選擇題是獲得高分的關(guān)鍵??焖?、準(zhǔn)確地巧解選擇題為后面大題留有足夠時間是取得高分的基石。解答選擇題時要直接和快速,配合使用多種解題方法。下面就以2008年全國一卷物理高考試題的第七道選擇題為例題進(jìn)行說明。
例1:矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強磁場中,磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直,規(guī)定磁場的正方向垂直低面向里,磁感應(yīng)強度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示。若規(guī)定順時針方向為感應(yīng)電流I的正方向,下列各圖中正確的是( )
分析:這是一道關(guān)于磁生電的題,變化的磁場可以產(chǎn)生電。根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。由題可知,0-1s內(nèi)磁感應(yīng)強度B垂直紙面向里均勻增大,則線圈中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流(排除A選項)。這時感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向應(yīng)與變化的外磁場方向相反,判斷電流的方向有兩種方法:
1.把這個矩形導(dǎo)線框看成四根導(dǎo)線,產(chǎn)生感應(yīng)電流的每根直導(dǎo)線產(chǎn)生環(huán)行磁場,用右手螺旋定則,大拇指指向電流方向,四指環(huán)繞方向為磁感應(yīng)線方向。
2.把這個矩形導(dǎo)線框看成一個環(huán)形,則環(huán)行感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)線垂直穿過平面,用右手定則,大拇指指向圈內(nèi)的磁感線方向,其他四指指向電流方向。
根據(jù)這兩種方法可以得到矩形導(dǎo)線框的感應(yīng)電流的方向是逆時針,可以排除C選項。在1-2s時B和D選項是相同的,只要判斷2-3s的感應(yīng)電流就可以了。2s-3s內(nèi),磁感應(yīng)強度B垂直紙面向外均勻增大,同理可得線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為順時針方向(正方向),排除B選項,D正確。由此可以得到,做高考試題時判斷通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場方向,可以選擇多種方法。
例2:(2012年新課標(biāo)全國卷高考物理第七道選擇題)一載流長直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi),線框在長直導(dǎo)線右側(cè),且其長邊與長直導(dǎo)線平行。已知在t=0到t=t的時間間隔內(nèi),直導(dǎo)線中電流i發(fā)生某種變化,而線框中感應(yīng)電流總是沿順時針方向;線框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。設(shè)電流i正方向與圖中箭頭方向相同,則i隨時間t變化的圖線可能是( )
分析:由題意可知,矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)的電流方向為順時針,用右手定則可以判斷出導(dǎo)線框內(nèi)部的磁感線的方向為垂直紙面向里,如下圖所示:
直導(dǎo)線的電流方向不能確定,可以假設(shè)它的方向為正方向,用右手螺旋定則可以判斷出直導(dǎo)線右邊區(qū)域的磁場方向為垂直紙面向里,利用左手定則可以判斷出矩形線框受到的安培合力向左,符合題意。如果直導(dǎo)線的電流方向為負(fù)方向(從上到下),用右手螺旋定則可以判斷出直導(dǎo)線右邊區(qū)域的磁場方向為垂直平面向外,利用左手定則可以判斷出矩形線框受到的安培合力向右,如圖所示。綜上所述,只有A符合題意。
為了快速準(zhǔn)確解答高考物理選擇題,考生要充分認(rèn)識物理選擇題的特點,利用已學(xué)基礎(chǔ)知識,并巧妙利用各種解題技巧,使復(fù)雜問題簡單化,從而迅速做出正確選擇。雖然高考的題不會重復(fù)考,但是會考類似的題,就像這里討論的2012年新課標(biāo)全國卷高考物理第七道選擇題與四年前2008年全國一卷物理高考試題的第七道選擇題是類似的,解體方法大致相同,并且考的知識點也類似。這就要求參加高考的學(xué)生具有過硬的物理基礎(chǔ)理解物理過程,從而正確解答物理試題。