如何學(xué)好高中物理電磁學(xué)

劉朝鑄

對(duì)于理科生而言，物理就是最為基礎(chǔ)的學(xué)科，對(duì)于以后的學(xué)習(xí)至關(guān)重要，尤其是電磁學(xué)，由于涉及到很多高科技領(lǐng)域，所以想要深入的研究，系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，學(xué)好高中物理的電磁學(xué)可以為其打好基礎(chǔ)。但是由于電磁學(xué)的很多知識(shí)都很容易混淆，所以增加了我們學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，為了能夠更好的學(xué)好高中物理電磁學(xué)，本人根據(jù)日常學(xué)習(xí)中的總結(jié)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)電磁學(xué)的感悟、解題方法以及學(xué)好高中物理的意義進(jìn)行了論述。

一、高中物理電磁學(xué)的學(xué)習(xí)感悟

在高中物理課程中，電磁學(xué)屬于較為重要的一個(gè)部分，可以為以后更加深入的研究物理打好基礎(chǔ)，同時(shí)，它也是經(jīng)典物理學(xué)的一個(gè)組成部分，其主要研究內(nèi)容包括電荷、電流產(chǎn)生電磁、磁場(chǎng)的規(guī)律、電場(chǎng)和磁場(chǎng)的相互關(guān)系等，由于很多知識(shí)都非常的抽象，所以導(dǎo)致很多同學(xué)在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容的時(shí)候感覺非常困難。

在我看來，這部分的內(nèi)容非常有趣，因?yàn)橥ㄟ^這些知識(shí)，可以了解很多自然界非常神奇的現(xiàn)象，解答了我很多的困惑，對(duì)認(rèn)識(shí)客觀世界具有重要的影響。我認(rèn)為想要學(xué)好高中物理的電磁學(xué)，必須要深入的理解相關(guān)的概念，尤其是對(duì)于較為抽象的概念，我們必須要予以重視，投入足夠的經(jīng)歷進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究，在學(xué)習(xí)過程中必須要借助各種計(jì)算，在實(shí)踐中提高是學(xué)好電磁學(xué)的關(guān)鍵所在。

二、解題方法

高中物理的電磁學(xué)部分主要是以計(jì)算為主，所以我們必須要加強(qiáng)解題方面的訓(xùn)練，從而不斷的積累解題經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)解題技巧，從而實(shí)現(xiàn)舉一反三的學(xué)習(xí)目標(biāo)，本文將以一道題目為例，講述解題方法，為其他同學(xué)的解題提供解題思路。

例1 如圖1所示，A、B為平行金屬板，兩板相距為d，分別與電源兩極相連，兩板的中央各有小孔M、N。今有一帶電質(zhì)點(diǎn)，自A板上方相距為d的P點(diǎn)由靜止自由下落（P、M、N三點(diǎn)在同一豎直線上），空氣阻力不計(jì)，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，然后按原路徑返回。若保持兩板間的電壓不變，則：

A 若把A板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)下落仍能返回。

B 若把B板向下平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)下落仍能返回。

C 若把A板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)下落后將穿過N孔繼續(xù)下落。

D 若把B板向下平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)下落后將穿過N孔繼續(xù)下落。

解題思路：我們根據(jù)圖1可知，當(dāng)開關(guān)S一直閉合時(shí)，A、B兩板間的電壓保持不變，當(dāng)帶電質(zhì)點(diǎn)從M向N運(yùn)動(dòng)時(shí)，要克服電場(chǎng)力做功，W=qUAB，由題設(shè)條件知：帶電質(zhì)點(diǎn)由P到N的運(yùn)動(dòng)過程中，重力做的功與質(zhì)點(diǎn)克服電場(chǎng)力做的功相等，即：mg2d=qUAB

若把A板向上平移一小段距離，因UAB保持不變，上述等式仍成立，故沿原路返回，應(yīng)選A。

若把B板下移一小段距離，因UAB保持不變，質(zhì)點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功不變，而重力做功增加，所以它將一直下落，應(yīng)選D。

由上述分析可知：選項(xiàng)A和D是正確的。

想一想：在上題中若斷開開關(guān)S后，再移動(dòng)金屬板，則問題又如何？（選A、B）。

例2 如圖2-1所示，虛線上方有場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向豎直向下，虛線上下有磁感強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外。ab是一根長L的絕緣細(xì)桿，沿電場(chǎng)線放置在虛線上方的場(chǎng)中，b端在虛線上。將一套在桿上的帶正電小球從a端由靜止釋放后，小球先是加速運(yùn)動(dòng)，后是勻速運(yùn)動(dòng)則達(dá)b端。已知小球與絕緣桿間的動(dòng)因摩擦數(shù)μ=0.3，小球的重力可忽略不計(jì)。當(dāng)小球脫離桿進(jìn)入虛線下方后，運(yùn)動(dòng)軌跡是半圓，圓半徑為L/3。求：帶電小球從 a到b運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功與電場(chǎng)力所做功的比值。

解題思路：我們?cè)诳吹竭@個(gè)題目的時(shí)候，首先會(huì)分析帶電小球在沿桿向下運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力情況如圖2-2所示。

水平方向：F洛=N=qBV [1]

當(dāng)小球勻速后，小球豎直方向受力情況：qE=f [2]

又因f=μN(yùn) [3]

根據(jù) [1][2][3]式得：qE=f=μqBVb

因?yàn)樾∏蛟诖艌?chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)

所以：qBVb=mVb2/R=3mVb2/L

Vb=qBL/3m

小球從a到b運(yùn)動(dòng)過程中，由動(dòng)能定理：W電-Wf=1/2×（mVb2）

W電=qEL=μqBVbL=0.3×qBL（qBL/3m）=q2B2L2/10m

所以，Wf=W電-1/2×（mVb2）=q2B2L2/10m-（m/2）（q2B2L2/9m2）=2q2B2L2/45m

所以，Wf/W電=（2q2B2L2/45m）/（q2B2L2/10m）=4/9。

三、學(xué)好高中物理的意義

在人們的日常生活中，我們常常會(huì)使用很多電磁技術(shù)，比如磁懸浮列車等，為人們的生活提供了極大的方便，所以說電磁現(xiàn)象和電磁技術(shù)對(duì)改善人們的生活狀態(tài)具有重要的作用，想要在這方面進(jìn)行深入的研究，學(xué)好高中電磁學(xué)就變得非常重要，因?yàn)樗拖袷且粡埻ㄐ凶C，如果學(xué)不好高中電磁學(xué)，那么你將會(huì)永遠(yuǎn)被拒之門外，無法進(jìn)行物理學(xué)的深造。由于電磁現(xiàn)象涉及的范圍很廣泛，所以學(xué)好電磁學(xué)，還有利于我們學(xué)習(xí)和掌握其他方面的知識(shí)。對(duì)于高中物理電磁學(xué)而言，我們必須要能夠熟練的運(yùn)用一些簡單的電磁現(xiàn)象去解決現(xiàn)實(shí)生活中的一些問題，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力的提高。