巧解磁學高考物理選擇題

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，希望對同學們有所幫助。

關鍵詞： 磁場 感應電流 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鍵。快速、準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行說明。

例1：矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導線框所在平面垂直，規定磁場的正方向垂直低面向里，磁感應強度B隨時間變化的規律如圖所示。若規定順時針方向為感應電流I的正方向，下列各圖中正確的是（ ）

分析：這是一道關于磁生電的題，變化的磁場可以產生電。根據楞次定律，感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。由題可知，0-1s內磁感應強度B垂直紙面向里均勻增大，則線圈中產生恒定的感應電流（排除A選項）。這時感應電流產生的磁場方向應與變化的外磁場方向相反，判斷電流的方向有兩種方法：

1.把這個矩形導線框看成四根導線，產生感應電流的每根直導線產生環行磁場，用右手螺旋定則，大拇指指向電流方向，四指環繞方向為磁感應線方向。

2.把這個矩形導線框看成一個環形，則環行感應電流產生的磁感應線垂直穿過平面，用右手定則，大拇指指向圈內的磁感線方向，其他四指指向電流方向。

根據這兩種方法可以得到矩形導線框的感應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的感應電流就可以了。2s-3s內，磁感應強度B垂直紙面向外均勻增大，同理可得線圈中產生的感應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線產生的磁場方向，可以選擇多種方法。

例2：（2012年新課標全國卷高考物理第七道選擇題）一載流長直導線和一矩形導線框固定在同一平面內，線框在長直導線右側，且其長邊與長直導線平行。已知在t=0到t=t的時間間隔內，直導線中電流i發生某種變化，而線框中感應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，矩形導線框中感應的電流方向為順時針，用右手定則可以判斷出導線框內部的磁感線的方向為垂直紙面向里，如下圖所示：

直導線的電流方向不能確定，可以假設它的方向為正方向，用右手螺旋定則可以判斷出直導線右邊區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。如果直導線的電流方向為負方向（從上到下），用右手螺旋定則可以判斷出直導線右邊區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。

為了快速準確解答高考物理選擇題，考生要充分認識物理選擇題的特點，利用已學基礎知識，并巧妙利用各種解題技巧，使復雜問題簡單化，從而迅速做出正確選擇。雖然高考的題不會重復考，但是會考類似的題，就像這里討論的2012年新課標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生具有過硬的物理基礎理解物理過程，從而正確解答物理試題。