如何分析地磁場中的電磁感應(yīng)問題

楊忠勝

地磁場的磁感線的分布比較抽象，地磁場中的電磁感應(yīng)問題對(duì)于高中生來說一直是一個(gè)難點(diǎn)，下面就一道題目的分析來剖析地磁場中的電磁感應(yīng)問題。

如圖所示為地磁場磁感線的示意圖，在北半球地磁場的豎直分量向下。飛機(jī)在我國上空勻速巡航，機(jī)翼保持水平，飛行高度不變。由于地磁場的作用，金屬機(jī)翼上有電勢差。設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢為U1，右方機(jī)翼末端的電勢為U2，則（ ）

A.若飛機(jī)從西往東飛，U1比U2高

B.若飛機(jī)從東往西飛，U2比U1高

C.若飛機(jī)從南往北飛，U1比U2高

D.若飛機(jī)從北往南飛，U2比U1高

本題是地磁場與生活實(shí)際相聯(lián)系的題目，在電磁感應(yīng)中的切割磁感線問題大部分學(xué)生都是用右手定則進(jìn)行分析的，但當(dāng)飛機(jī)在地球上空巡航時(shí)，機(jī)翼要作切割磁感線運(yùn)動(dòng)，兩端就存在一定的電勢差，由于學(xué)生對(duì)地磁場的分布比較陌生，對(duì)電勢高低的判斷就容易出錯(cuò)，在本題中提到了我國處在地球的北半球，在北半球地磁場的豎直方向的分量是豎直向下，由于切割地磁場的磁感線，金屬機(jī)翼兩端要產(chǎn)生電勢差，根據(jù)右手定則判斷指在左邊的機(jī)翼末端的電勢要比在右邊的機(jī)翼末端的電勢高，對(duì)由西向東飛行的飛機(jī)來說，指北的機(jī)翼在左邊，指北的機(jī)翼末端比指南的機(jī)翼末端電勢高，故選項(xiàng)A正確，同理，當(dāng)飛機(jī)由東向西巡航時(shí)，指南的機(jī)翼在左方，指南的機(jī)翼末端的電勢要比指北的機(jī)翼末端的電勢高，所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤，當(dāng)飛機(jī)由南向北巡航時(shí)，指西的機(jī)翼在左方，指西的機(jī)翼末端的電勢要比指東的機(jī)翼末端的電勢高，則C選項(xiàng)正確，當(dāng)飛機(jī)由北向南巡航時(shí)，指東的機(jī)翼在左方，指東的機(jī)翼末端電勢要比指西的機(jī)翼末端的電勢高，則D項(xiàng)錯(cuò)誤。在處理這種問題時(shí)，首先要對(duì)地磁場的磁感線的分布要清楚，學(xué)生還要加強(qiáng)思維推理過程中的邏輯性，如果在地球的南半球，南半球的地磁場的豎直方向的分量是豎直向上，與北半球是不同的，所以結(jié)論也就不同，所以在處理這種問題時(shí)應(yīng)注意實(shí)際問題中的實(shí)際情況。

在平時(shí)對(duì)地磁場相關(guān)問題的分析過程我們必須要注意地磁場的磁感線的分布，通過對(duì)地磁場磁感線分布的理解從而確定右手手掌的掌心方向，用一個(gè)清晰的畫面把抽象的問題呈現(xiàn)出來，從而使問題得以簡化。

編輯 謝尾合