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A-Level物理考前解析|画图题神奇解题大法

  在讲解过怎么不丢分回答物理计算题和概念题后,52A-level四老师又要贡献出画图题的解题大法。

  我们来做一道画图题,请先看一下题干:

  好的,现在题目问题来了,

  (a)和(b)其实是一个知识点。就是判断力的方向。我们在此应用了Fleming’s left-hand rule。受力方向向下。这里,很多同学分不清楚,Fleming’sleft-hand rule与Fleming’s right-hand rule的区别,什么时候用左手,什么时候用右手。甚至有同学学过Right hand grid rule,这个又是什么东东呢?

  其实,物理中,Force,Field,Current都是矢量,都是具有方向的。因此,在遇到Magnetic field的题时,首先考虑这三者的方向。从物理试验中我们得知,三者是互相垂直的,及F与B互相垂直,B与I互相垂直,I与F也是互相垂直的。但是我们无法在一个平面中,表示三个互相垂直的物理量,于是我们考虑到了三维空间。数学中讲到,在三维空间中,互相垂直的三分向量是什么呢?

  首先我们就想到了直角坐标系。x,y,z三轴就是相互垂直的。同学们可以抬头看一下天花板与墙的夹角,或者低头看一下与地面的墙角。那么,其实为了判断其中任意一个物理量的方向,我们在考试中,需要用到一个工具。

  等等,考试的时候不允许带其他工具进考场,那么怎么办?哈哈,请同学们看一下,我们身体有哪个部位是成三维直角坐标系的呢?对了,伸出你的左手的三个手指。

  Fleming同学发现了,我们的左手或右手可以构成一个直角坐标系。例如:

  Fleming同学还告诉我们,(请注意大小写)thuMb,代表的是Motion(M都是大写)。所以Motion的方向就是Force的方向,就是力的方向。Firstfinger代表了Field (F都是大写),就是磁场的方向。以及,seCond finger代表了Current (C都是大写),就是电流的方向或者电子的反方向。

  这是Fleming“同学”告诉我们的。因为John Ambrose Fleming来自英国,当然以英语的语法来解释更为好理解。然而,我们四老师告诉我们一个更好的办法:

  从大拇指开始到食指到中指按顺序,三个物理量分别是

  F

  B

  I

  看美剧的同学都知道,FBI是什么呀?对,就是那个大名鼎鼎的美国联邦调查局!所以从大拇指开始数一下,分别是力,磁场,电流。

  那么什么时候用左手,什么时候用右手呢?在moter effect的时候是LHR (Left-Hand Rule),在electromagnetic induction的时候是RHR (Right-Hand Rule)。简称,左力右电。左手产力,右手产电。

  小伙伴们是不是清楚了呢?如图所示,因为电流方向向右(绿色),电场方向向外(蓝色),请同学们伸出左手,跟着我做:把食指指向外,中指指向右(这个姿势用不用太纠结,哈哈,有兴趣的同学,可以发照片哦~~),那么大拇指朝向的方向就是下,力的方向。所以本题答案是(a) Downwards (b) Fleming’s left-hand rule。


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