一道易混易错题引发的思考

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇一道易混易错题引发的思考范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

下面是我给学生讲过的一道例题，对这样一道看似简单的题目，我没有进行仔细的推敲，就想当然地按自己的理解讲了。当时并没有发现有什么问题，但又一次不经意看到这道题目的时候，发现这道题其实有另一种分析方法，但是这种分析方法所得出的结论和原先的结论却截然不同，两种分析方法看起来又都没有什么问题，下面我们就一起来看一下这道例题和它的两种分析方法。

例：长方体金属块放在匀强磁场中，有电流通过金属块，如图所示，则正确的是（ ）。

A.金属块上、下表面电势相等

B.金属块上表面电势高于下表面电势

C.金属块上表面电势低于下表面电势

D.无法比较上、下表面的电势高低

本题的特点是物理模型隐蔽，按照一部分同学的理解，这是一道安培力的题目，认为伸手就可以判断安培力的方向。但仔细分析电荷在上、下两个表面聚集的原因，会发现是定向移动的电荷受到洛仑兹力的结果。因此对于该题目，首先要深入分析题目中所叙述的物理过程，挖出隐含条件，才能正确地解题。对该题目有以下两种分析方法。

第一种分析方法：电流自左向右，用左手定则判断，磁感线穿过手心，四指指向电流的方向，正电荷受力方向向上所以正电荷聚集在上极板。随着正负电荷在上、下极板的聚集，在上、下极板之间形成电场，这个电场对正电荷产生作用力，作用力方向与正电荷刚进入磁场时所受的洛仑兹力方向相反。当电场强度增加到使电场力与洛仑兹力平衡时，正电荷不再向上表面移动，在金属块的上、下表面就形成了一个稳定的电势差，并且金属块上表面电势高于下表面电势，答案就应该选B。

第二种分析方法：考虑到正电荷自左向右定向移动就相当于自由电子自右向左的定向移动，如果把研究的电荷都看作自由电子的话，金属块的电流向右，金属块内的自由电子的定向移动方向向左。用左手定则判断：四指指向电子运动的反方向，磁感线穿过手心，大拇指所指的方向为自由电子的受力方向，左图为自由电子受力的方向示意图。

所以自由电子聚集在上极板，随着自由电子在上极板的聚集，在上、下极板之间形成一个“下正上负”的电场，这个电场对自由电子产生作用力，作用力方向与自由电子刚进入磁场时所受洛仑兹力方向相反，当电场强度增加到使电场力与洛仑兹力平衡时，自由电子不再向上表面移动，在金属块的上、下表面形成一个稳定的电势差，并且金属块下表面电势高于上表面电势，答案就应该选C。

这样，两个思路却得出完全不同的答案，但两种分析方法看起来又都没有什么问题，正电荷自左向右定向移动就相当于自由电子自右向左的定向移动，当看作是正电荷自左向右定向移动的时候，正电荷由于受到向上的作用力而向上极板聚集，从而使上极板电势高于下极板电势；当看作是负电荷自右向左定向移动的时候，负电荷由于受到向上的作用力向上极板聚集，从而使下极板电势高于上极板电势。为什么会得到截然不同的结论呢？

经过深入的思考，我们就会发现第一种方法存在有概念理解性错误。电荷的定向移动形成电流，电流的载体就是自由电荷，而自由电荷可以是正离子和负离子，也可以是自由电子，在电解液中电流的载体是正离子和负离子，而在金属导体中，电流的载体就是自由电子，虽然在某种程度上正电荷自左向右定向移动就相当于自由电子自右向左的定向移动，但是对于该题目来说，我们不能将之等同，因为两者的研究对象不同，金属块中的载流子是自由电子，所以我们研究的对象就是自由电子；又因为我们规定正电荷移动的方向为电流方向，所以自由电子运动的方向就和电流的方向相反。当电流形成时，导体内的自由电子就是逆着电流的方向做定向移动，所以在磁场中受到洛仑磁力的就应该是自由电子，所以第二种分析方法才是正确的。

这道题目可以给我们以启发：在物理学习中，不能盲目地去做题，在做题之前要把一些物理概念先理解透彻，这样看似把时间浪费在了简单的不必要的事情上了，其实是“磨刀不误砍柴工”，反而会起到事半功倍的效果。另外，在分析问题的时候不能想当然，要经过缜密的思考之后再得出结论，这种结论才会具有较高的正确性。

参考文献：

［1］王海云.浅谈2008年广东省高三物理联考试卷一道题的解法.物理教师，2008，No.10，（29）.

［2］曹红泉.一道物理题的解答与思考.物理通报，2009，6，（4）.

［3］许弟余.点评一道高考物理压轴题.物理教学探讨，2009，2，（27）.

（作者张曦霞系武汉大学硕士，现为武汉军械士官学校理化教研室助教，主要从事物理教学和实验方面的研究）

本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文