有關電磁學的解題思路和技巧

張然

【摘 要】目前，由于課改，很多學生都對物理的態度就是能不選就不選，導致一時間社會上對物理在高中課改中的地位問題產生了熱議。對于愛好理科的學生來說，物理當中的一些科目雖然一時間學起來晦澀難懂，但是也從一方面來說，物理學科的含金量非常的高，如果一開始學生就為了避難就易，就會給自己今后學習的道路上埋下很多的障礙。本文通過對高中物理中的有關電磁學的解題思路和技巧進行探討。

【關鍵詞】電磁學；解題；技巧

實踐性非常強是高中物理的一個特點，此外就是抽象性非常豐富，具體來說，想要真正熟練的掌握一個學科，老師的講解是不夠的，還需要把對物理問題進行自我分析、自我挖掘和探索解題的規律，掌握扎實的電磁學概念原理，此外還要總結其解題思路和方法。學習電磁學要做好四個步驟。即：認認真真審題——整理出解題方法——耐心解題計算——審視答案四個步驟。

一、認真審題

審題過程是非常重要的環節，如果在審題過程中偏離了出題者主要考察目的，就會導致整個的解題思路出現偏差。認真讀題的目的是通過讀題了解題目中的一些信息點，捕捉關鍵詞，將題目中的一些隱含的表達條件挖掘出來。

如：關于同一電場的電場線，下列表述除了哪項以外都是不正確的（ ）

A.電場線是客觀存在的

B.電場線越密電場強度越小

C.沿著電場線方向，電勢越來越低

D.電電荷在沿電場線方向移動時電勢能減小

這道題，通過審讀題目可知是一道理論常識題，考察的是電場線的相關知識。題目難度不難，問題中的“除了哪項以外都是不正確的”卻是關鍵字眼。將問題簡單轉化，就是問選項中正確的一項是那一項，這樣就可以帶著目的去選項中尋找。電場線可以說是非常的普通了，學生在答題的時候不記得電場線是為了描述電場人為引入的，進而把錯誤的A選項選擇為正確選項。電場線越密電場強度越大故B選項錯誤。C選項沿電場線的方向，電勢降低，答案正確。D選項中未指明是哪種電荷，部分學生只考慮正電荷沿電場線移動電勢能減小，而忽略了負電荷沿電場線移動。電勢能增加，容易錯選D。

二、整理出解題思路

如題：如圖所示，有一根直導線在條形磁鐵的正上方，且與磁鐵垂直通有垂直紙面向里的電流。試著判斷通電前后磁鐵對地面的壓力大小變化情況。

因無法直接去判斷通電導線對磁鐵的作用力，可根據力發生作用的相互性，若能判斷出通電導線在條形磁鐵的磁場的受力情況則可間接的得出磁鐵的受力情況，使問題得到解決。由左手定則可知該通電導線受到豎直向下的磁場力進而可知磁鐵受到豎直向上的磁場力則對地面的壓力減小。

三、仔細耐心做題與計算

電磁學考試在高考物理試卷中一般以解答題的形式出現居多。主要有以下幾個特點：一是多個知識點交錯于一題當中，內容可能涉及到安倍力和洛倫茲力閉合電路、歐姆定律、電功電功率動能定理、能量轉化與守恒定律、牛頓定律、運動學公式、力學平衡等等方方面面的知識點；二是需要用到的解題思路和技巧也有很多，如遇到用數學技能的待定系數法、平面幾何知識、三角函數、判別式不等式性質等等。三是需要解答的幾個題難易結合。所涉及的題目一般不會讓學生難以下手，一開始的第一小題或前兩個小題難度系數都比較低。

如題：靜電噴漆技術具有效率高、浪費少、質量好、有益于健康等優點，其裝置可簡化如下圖甲所示。A、B為水平放置的間距d=1.6m的兩塊足夠大的平行金屬板，兩板間有方向由B指向A的勻強電場，場強為E=0.1V/m。在A板的中央放置一個安全接地的靜電油漆噴槍P，油漆噴槍可向各個方向均勻地噴出初速度大小均為v■=6m/s的油漆微粒，已知油漆微粒的質量均為m=1.0×10■kg、 電荷量均為q=-1.0×10-3C，不計油漆微粒間的相互作用、油漆微粒帶電對板間電場和磁場的影響及空氣阻力，重力加速度g=10m/s■。求：

（1）油漆微粒落在B板上所形成的圖形面積；

（2）若讓A、B兩板間的電場反向，并在兩板間加垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B=0.06T，調節噴槍使油漆微粒只能在紙面內沿各個方向噴出，其它條件不變。B板被油漆微粒打中的區域的長度；

（3）在滿足（2）的情況下，打中B板的油漆微粒中，在磁場中運動的最短時間。

解析：（1）油漆微粒的加速度a=■ ①

根據運動學公式d=■at■ ②

運動的半徑x=v■t ③

落在B板上所形成圓形面積S=πx2 ④

由①②③式并代入數據得S=18.1m■ ⑤

（2）當電場反向Eq=mg ⑥

油漆微粒做勻速圓周運動，洛倫茲力充當向心力Bqv=m■ ⑦

水平向右射出的油漆微粒打在B板的右端，根據幾何關系

R+Rcos α=d ⑧

ac的長度ac=Rsin α ⑨

打在B板左端的油漆微粒為和板相切的微粒，同理求得bc=ac ⑩

油漆微粒打在極板上的長度ab=ac+bc

由⑥⑦⑧⑨⑩ 式并代入數據得ab=1.6m

四、審視答案

部分學生在使用草稿紙答題的時候沒有考慮到后續對自己的答題流程進行梳理，尤其是在某一環節出現問題的時候卻很難找到在哪一環節出了問題。所以審視答案這一環節也十分重要。審視答案既是對自己答題過程的一次有效梳理，也是能確保自己解決正確的一種方式方法，盡量確保自己的每一道題解答過程都詳細，這樣才能看出問題所在。

五、總結

綜上所述，對電磁學的考察，注重對基礎知識的考核，強調基礎知識的靈活運用與遷移，很多題目都體現了對理解能力推理能力，分析綜合能力，以及運用數學方法處理物理問題的能力考察。只有踏踏實實掌握知識，提高能力，方能在電磁學解題方面有所突破。

【參考文獻】

[1]耿鴻運.電磁學習題解答困難的解決對策分析[J].中學生數理化，2018（1）：66

[2]彭楨文.關于高中電磁學概念及其物理規律的研究探討[J].科技經濟導刊，2016（29）

[3]吳宣佑，宋玉峰.高中物理電磁學探究學習系統設計研究.社會科學：文摘版，2016（11）