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《左手定則和右手定則的合并》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、左手定則和右手定則的合并:左手定則是判斷通電導(dǎo)線處于磁場中時,所受安培力F(或運動)的方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向以及通電導(dǎo)體棒的電流I三者方向之間的關(guān)系;而右手定則則是判斷閉合回路的部分導(dǎo)體切割磁感線運動的速度V、磁感應(yīng)強(qiáng)度B以及產(chǎn)生的感應(yīng)電流I三者方向之間的關(guān)系。時間長了,容易混淆?! £P(guān)鍵詞:左手定則右手定則混淆合并 左手定則和右手定則是在高二物理教材中電磁學(xué)部分出現(xiàn)的,是電磁學(xué)部分的重點之一。左手定則是判斷通電導(dǎo)線處于磁場中時,所受安培力F(或運動)的方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向以及通電導(dǎo)體棒的電流I三者方向之間的
2、關(guān)系;而右手定則則是判斷閉合回路的部分導(dǎo)體切割磁感線運動的速度V、磁感應(yīng)強(qiáng)度B以及產(chǎn)生的感應(yīng)電流I三者方向之間的關(guān)系。剛接觸時,師生都不容易忘記,但時間一長,或者遇到重要考試時,人往往處于精神緊張狀態(tài),就容易把這兩個定則混淆起來,不知是該用左手還是用右手,就即使記住了“左力右感”,知道了用左手還是用右手,但又會記不清是四個手指與電流方向一致呢還是大拇指與電流方向一致,而一旦用錯,所判斷出來的結(jié)論就一定錯了?! 』谶@一點,為了不再混淆,本人把這兩個定則歸納成一只手來使用,叫做右手旋轉(zhuǎn)法則。以下是該法則的介紹,僅供參考。
3、 在使用這個法則之前,先要弄清楚以下兩點: ?。ㄒ唬┩妼?dǎo)線處于磁場中時:原因是先有了電流I,結(jié)果是受到了安培力或產(chǎn)生了運動V; ?。ǘ╅]合回路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運動時:原因是先有了運動V,結(jié)果是產(chǎn)生了感應(yīng)電流I; 右手旋轉(zhuǎn)法則:伸出右手,讓大拇指與手掌處于同一平面內(nèi)且垂直,四個手指先與“原因”保持一致,轉(zhuǎn)過一個小于180O(大多數(shù)情況下是90O)的角后,若能恰好與磁場方向一致,則大拇指所指方向為“結(jié)果”的方向?! ∪鐖D1(A)為一通電導(dǎo)線處于垂直于紙面向內(nèi)的磁場中,I為電流,方向向上,要判斷其所受安培力的方向。
4、 如圖1(B),伸出右手,讓四個手指先指向“原因”——電流I的方向,轉(zhuǎn)過90O后垂直于紙面向內(nèi),恰好與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向一致,則此時大拇指所指方向向左,說明結(jié)果的方向——即這條通電導(dǎo)線所受安培力方向(或運動方向)向左; 若如圖1(C)所示的手勢,四個手指仍先指向“原因”——電流向上,但無論轉(zhuǎn)過多少角度也不能與磁場方向一致,說明這種手勢不行,而在圖1(D)中,四個手指先指向電流,轉(zhuǎn)過一定角度后也能與磁場一致,但所轉(zhuǎn)角度超過了180O(需轉(zhuǎn)270度),這種手勢也不行?! ∪鐖D2(A)所示為閉合回路的部分導(dǎo)體處于垂直于紙面
5、向外的磁場中,此導(dǎo)體正向上做切割磁感線運動,求該導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向。由題意可知,“原因”是先有速度V,結(jié)果才會產(chǎn)生感應(yīng)電流。 如圖書2(B)所示,伸出右手,讓四個手指與“原因”、即速度方向一致,向外轉(zhuǎn)過90O后與磁場一致,此時大拇指指向右,說明“結(jié)果”,即產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向是沿導(dǎo)線向右?! ∮沂中D(zhuǎn)法則還可用于判斷帶電粒子在磁場中運動時所受洛侖茲力的方向。不過“原因”是因為先有運動,“結(jié)果”才是受到了洛侖茲力。如圖書3(A)所示,一正電荷(不計重力)向左垂直射入一勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于紙面向內(nèi),試判斷其運動情
6、況。 如圖3(B)所示,伸出右手,讓四個手指先指向“原因”——速度,然后向內(nèi)轉(zhuǎn)過90O后與磁場方向一致,此時大拇指方向向下,即為“結(jié)果”——電荷此時所受洛侖茲力的方向,由于洛侖茲力總與速度方向垂直,電荷將做逆時針方向的圓周運動?! ∵@個方法一旦掌握好了,運用起來很方便,特別是在有些題目中需要多次、反復(fù)運用左手定則和右手定則時,使用右手旋轉(zhuǎn)法則更加顯示出了它的優(yōu)點所在?! ±喝鐖D4(A)所示,兩平行光滑軌道上放有AB、CD兩條導(dǎo)線,整個裝置處于垂直于紙面向內(nèi)的磁場中,當(dāng)給CD一瞬間沖量使它向右運動時,求AB、CD下一瞬
7、間的運動情況。 解答:在此題中,首先對于CD而言,“原因”是先運動,于是產(chǎn)生了感應(yīng)電流I,如圖4(B)所示,伸出右手,讓四個手指先指向速度方向(向右),朝紙內(nèi)轉(zhuǎn)過90O后與磁場一致,此時大拇指指向上(由D指向C),即為產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向。 此時CD又相當(dāng)于一條通電導(dǎo)線,有了電流后,又要受到安培力作用,如圖4(C)所示,讓右手四個手指先指向上(與“原因”一致),然后朝內(nèi)轉(zhuǎn)過90O后與磁場一致,則大拇指指向左,也就是CD的受力方向,所以CD將向右做減速運動。 又對于AB導(dǎo)線,CD產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿逆時針方向流向AB,AB
8、就相當(dāng)于一條通電導(dǎo)線,于是又要受到安培力作用,應(yīng)用右手旋轉(zhuǎn)法則,如圖4(D)所示,得到AB所受安培力方向向右,所以AB下一瞬間將向右做加速運動。(由于AB、CD所受安培力大小相等,方向相反,水平方向上合力為零,因此動量守恒,最終將以相同的速度向右做勻速直線運動)。 另外,在此還需強(qiáng)調(diào)一下,四個手指所轉(zhuǎn)過的角度不能超