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《左手定則和右手定則的合并》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)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(shí),所受安培力F(或運(yùn)動(dòng))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(yùn)動(dòng)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(shí)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(diǎn)之一。左手定則是判斷通電導(dǎo)線處于磁場中時(shí),所受安培力F(或運(yùn)動(dòng))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(yùn)動(dòng)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(shí),師生都不容易忘記,但時(shí)間一長,或者遇到重要考試時(shí),人往往處于精神緊張狀態(tài),就容易把這兩個(gè)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(huì)記不清是四個(gè)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(cuò),所判斷出來的結(jié)論就一定錯(cuò)了?! 』谶@一點(diǎn),為了不再混淆,本人把這兩個(gè)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?!?/p>
3、 在使用這個(gè)法則之前,先要弄清楚以下兩點(diǎn): ?。ㄒ唬┩妼?dǎo)線處于磁場中時(shí):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(yùn)動(dòng)V; (二)閉合回路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí):原因是先有了運(yùn)動(dòng)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(gè)手指先與“原因”保持一致,轉(zhuǎn)過一個(gè)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?yàn)椤敖Y(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(gè)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(shí)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(yùn)動(dòng)方向)向左; 若如圖1(C)所示的手勢,四個(gè)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(gè)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。 如圖2(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(yùn)動(dòng),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(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流?! ∪鐖D書2(B)所示,伸出右手,讓四個(gè)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(shí)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。 右手旋轉(zhuǎn)法則還可用于判斷帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受洛侖茲力的方向。不過“原因”是因?yàn)橄扔羞\(yùn)動(dòng),“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(jì)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(yùn)動(dòng)情
6、況。 如圖3(B)所示,伸出右手,讓四個(gè)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(shí)大拇指方向向下,即為“結(jié)果”——電荷此時(shí)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(shí)針方向的圓周運(yùn)動(dòng)?! ∵@個(gè)方法一旦掌握好了,運(yùn)用起來很方便,特別是在有些題目中需要多次、反復(fù)運(yùn)用左手定則和右手定則時(shí),使用右手旋轉(zhuǎn)法則更加顯示出了它的優(yōu)點(diǎn)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(gè)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(yùn)動(dòng)時(shí),求AB、CD下一瞬
7、間的運(yùn)動(dòng)情況?! 〗獯穑涸诖祟}中,首先對(duì)于CD而言,“原因”是先運(yùn)動(dòng),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(gè)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(shí)大拇指指向上(由D指向C),即為產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?! 〈藭r(shí)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(gè)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(yùn)動(dòng)?! ∮謱?duì)于AB導(dǎo)線,CD產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿逆時(shí)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(yùn)動(dòng)。(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(dòng)量守恒,最終將以相同的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng))。 另外,在此還需強(qiáng)調(diào)一下,四個(gè)手指所轉(zhuǎn)過的角度不能超