如何分析地磁场中的电磁感应问题

杨忠胜

地磁场的磁感线的分布比较抽象，地磁场中的电磁感应问题对于高中生来说一直是一个难点，下面就一道题目的分析来剖析地磁场中的电磁感应问题。

如图所示为地磁场磁感线的示意图，在北半球地磁场的竖直分量向下。飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变。由于地磁场的作用，金属机翼上有電势差。设飞行员左方机翼末端处的电势为U1，右方机翼末端的电势为U2，则（ ）

A.若飞机从西往东飞，U1比U2高

B.若飞机从东往西飞，U2比U1高

C.若飞机从南往北飞，U1比U2高

D.若飞机从北往南飞，U2比U1高

本题是地磁场与生活实际相联系的题目，在电磁感应中的切割磁感线问题大部分学生都是用右手定则进行分析的，但当飞机在地球上空巡航时，机翼要作切割磁感线运动，两端就存在一定的电势差，由于学生对地磁场的分布比较陌生，对电势高低的判断就容易出错，在本题中提到了我国处在地球的北半球，在北半球地磁场的竖直方向的分量是竖直向下，由于切割地磁场的磁感线，金属机翼两端要产生电势差，根据右手定则判断指在左边的机翼末端的电势要比在右边的机翼末端的电势高，对由西向东飞行的飞机来说，指北的机翼在左边，指北的机翼末端比指南的机翼末端电势高，故选项A正确，同理，当飞机由东向西巡航时，指南的机翼在左方，指南的机翼末端的电势要比指北的机翼末端的电势高，所以B选项错误，当飞机由南向北巡航时，指西的机翼在左方，指西的机翼末端的电势要比指东的机翼末端的电势高，则C选项正确，当飞机由北向南巡航时，指东的机翼在左方，指东的机翼末端电势要比指西的机翼末端的电势高，则D项错误。在处理这种问题时，首先要对地磁场的磁感线的分布要清楚，学生还要加强思维推理过程中的逻辑性，如果在地球的南半球，南半球的地磁场的竖直方向的分量是竖直向上，与北半球是不同的，所以结论也就不同，所以在处理这种问题时应注意实际问题中的实际情况。

在平时对地磁场相关问题的分析过程我们必须要注意地磁场的磁感线的分布，通过对地磁场磁感线分布的理解从而确定右手手掌的掌心方向，用一个清晰的画面把抽象的问题呈现出来，从而使问题得以简化。

编辑 谢尾合