基于MATLAB的可视化处理复杂电磁学问题的应用研究

《普通物理》是高等院校物理学各专业必修的专业基础课.在《普通物理》电磁学部分的教学过程中,教师对于较为复杂的电磁学问题进行讲授时,充分利用MATLAB的可视化模拟仿真就可以使学生对复杂电磁学问题的理解变得简单易懂,物理思路也会变得非常清晰.学生在理解较为复杂电磁学问题的过程中就能更好地理解这些问题的物理规律和物理意义.对复杂电磁学问题的可视化模拟结果进行全方位的分析,有助于学生深刻理解这类复杂电磁学问题产生的本质以及它们在实际生活中的具体应用.

补偿法求解电磁学问题3例

求解物理问题,常用的思维方法是根据问题给出的条件建立起物理模型,如果这个模型是一个完整的标准模型,则容易解决.但有时由题给条件建立的模型不是一个完整的标准模型,比如说是模型A,这时需要给原来的问题补充一些条件,由这些补充条件建立另一个容易求解的模型B,并且模型A与模型B恰好组成一个完整的标准模型.这样,求解模型A的问题就变为求解一个完整的标准模型与模型B的差值问题.本文将通过3个实例的解析展示它在求解电磁学问题时的优势.

两个常见电磁学问题的探讨

一、“电势”怎样定义好 1．课本介绍、定义“电势”时，常用的两种方式 （1）用U=E／q（q为正电荷，E为电势能）定义，相应的文字有：①放在电场中某点的正电荷具有的电势能跟它电量的比值，叫做电场中这一点的电势。②单位正电荷在电场中某点所具有的电势能，叫做电场中这一点的电势。

微元法在电磁学问题中的应用

2006年至2009年连续四年江苏高考压轴题中都用到了微元法，可见微元法是高考题中的一个考查重点，它能很好地考查学生的能力，这一方法在处理变加速运动过程中的位移、电量、速度、能量等物理量时非常方便，但学生在使用微元法解题时往往感到无从下手，下面笔者谈谈这一方法在电磁学问题中的应用。

巧用“配速度”法解决电磁学问题

带电粒子在均匀电磁场中的运动是电磁学的一个非常重要的内容，因为带电粒子在均匀电磁场中同时受到电场力和洛仑兹力的作用，而洛仑兹力又是一个变力，所以解决此类问题，常常要用到牛顿第二定律、动量定理、动能定理等知识，比较繁琐，容易出错．如果我们先给带电粒子配上一对大小相等、方向相反的速度，用以抵消它受到的电场力，则会使问题大为简化．

一个常见电磁学问题的探讨

一个矩形导体线框OCDEO,置于磁感应强度为的均匀磁场中。的方向垂直纸面向外。

利用惯性定律解决电磁学问题

电磁学是高中物理的一个重要组成部分。对于一些电磁学问题,往往要利用复杂的逻辑思维和各项定律组合来解决问题。本文介绍一种利用惯性定律快速准确解决电磁学中的一些问题的方法,以达到简化思维,节省时间的目的。

理清思路选好方法--浅析高考题中的电磁学问题

带电粒子在电场、磁场中的运动以及金属棒在磁场中运动是中学物理中的重点内容，这类问题对空间想象能力、分析综合能力、应用数学知识处理物理问题的能力有较高的要求，是考查考生多项能力极好的载体，因此历来是高考的热点。另外这类问题与现代科技密切相关，在近代物理实验中有重大意义，因此考题有可能以科学技术的具体问题为背景，如质谱仪、磁流体发电机、电视机、流量计、电磁泵等原理，在历年的理综考试中也是每年都考且分值较大。

谈几个电磁学问题的间接求解

解题中往往会碰到一些较复杂的问题,直接求解这些问题比较难。如果借助一定的等量关系将研究对象加以转换,则可将复杂问题的求解变成简单问题的求解,从而收到化繁为简的效果。 一、挖掘等量关系,转换研究对象 题目中若隐含现成的等量关系,则尽量把这种关系挖掘出来,以实现研究对象的转换。 例1 如图1所示,A为正点电荷,电量为Q,BC为一狭长的空腔导体,长为L,A离B端的距离为r,P是空腔导体内部的中点。导体处于平衡状态,试求导体BC上的感应电荷所产生的电场在P点的电场强度大小。 分析 如果直接求解题中问题,则需将导体上各部分的感应电荷在P点产生的场强进行合成,比较繁琐,而且感应电荷的分布状况未知,是很难求解的。由于BC导体处于静电平衡状态,故P点总的场强应为零,感应电荷在P点产生的场强E,应与场电荷A在P点产生的场强E大小相等、方向相反,彼此抵消。

一类电磁学问题的“最终关系式”分析

有一类电磁学问题涉及到多个真、假独立变量，不少同学处理起来觉得棘手，错误率高．本文选择五例作以详细解析，继而归纳出“最终关系式”分析法（并指出值得注意的内容），意在提高同学们处理此类问题的能力。

对一个电磁学问题的深入分析

[题]光滑水平放置的金属框架,宽为l,其上放一质量为m的金属杆ab,两端连接有开关S和电容器C,均匀磁场B垂直于框架平面(图1),杆有初速v_0,合上开关S,稳定后,杆以速度v_T做匀速运动,求电容器的电容。

一道典型电磁学问题多种解法的对与错

看了《物理教学》2007年第12期“一道典型电磁学问题的多种解法对吗？”后，我进行了一些思考。

对一道电磁学问题的思考

电磁学在高中物理中占有很大比例，同时电磁学也是高考物理命题中的重点和难点．因此，物理教师在高三的总复习中要注意涉及电磁学的综合问题的训练和数学思维在电磁学问题中的渗透．

一道典型电磁学问题的多种解法对吗？

例题： 如图1所示，水平放置的两光滑平行金属导轨相距L，足够长，其左端接一电容为C的电容器，在两导轨间有垂直于导轨平面竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m的金属棒ab垂直放置在导轨上。

电磁学问题中的转化思想

转化思想是研究物理问题的一种重要思想方法,其实质是将复杂、陌生的问题，通过观察、联想、类比、分类等变换手段，使问题变得简单、明了。用转化思想对物理过程、状态及研究对象进行分析、转换、往往能起到化生为熟、化暗为明、化繁为简、化难为易的作用。下面结合实例，谈谈如何运用转化思想来求解有关电磁学问题，以起抛砖引玉的作用。

对教材中几个电磁学问题的质疑

从2000年开始在全国普遍使用的《全日制普通高级中学教科书（试验修定本·必修加选修）物理第二册》，在恒定电流一章中增加了《描绘小灯泡伏安特性曲线》的实验，对《电磁场和电磁渡》部分，也增加了篇幅较多的内容，就是这增加的几部分内容中，有几个知识点，一直在教学中有争议，现予以探讨，不妥之处，请斧正．

对一道电磁学问题的探究

在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，一质量为m、电荷量为＋q的小球在O点静止释放，小球的运动曲线如图所示．已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到．27轴距离的2倍，重力加速度为g．求：