IB物理SLpaper1电磁学真题解析这道题90%的人会白送分-唯寻国际教育

本文将通过一道IB物理SLpaper1真题的解析来聊聊Electricity and magnetism题的解法，从头到尾再带你梳理下如何正确使用左手定则解答这类题。

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IB物理SL简介

IB物理（HL&SL）由12个必修章节与4个选修章节组成，考察范围广、课程内容多。

其中SL分为八大章节：

Measurement（测量）

Mechanics（力学）

Thermal（热学）

Wave（波）

Electricity and Magnetism（电磁）

Circular Motion（圆周运动）

Atomic physics（原子物理）

Energy（能量）

HL除了以上八个章节以外，还添加了四个章节：

Wave phenomena（波动学）

Field（场）

Electromagnetic Induction（电磁感应）

Quantum（量子物理）

除此之外，SL和HL的学员还要求选择一个option的章节来学习，option的章节总共有四个，分别为：

Relativity（相对论）

Engineering（工程）

Imaging（光学）

Astrophysics（天体物理）

IB物理SLpaper1真题

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IB对这道题的评价是"A surprising number of students were confused by this question, with the evidence being that many were simply guessing."（令人惊讶的是，这道题使很多学员感到困惑，有证据表明，许多学员都是懵的。）

好吧，看来由于各种原因，很多人遍做都没有做对。

这是一道关于IB Physics Topic 5. Electricity and magnetism的题目，当一电子以v的速度穿过电场和磁场时，它没有发生偏转，那当我们把电子换成一个α粒子呢？α粒子会发生偏转吗？

题目解析

电子在电场中所受到的力为F=qE，在磁场中所受到的力为F=Bvq，当电子未发生偏转，保持原有运动方向运动时，表明电子受到了一对平衡力的作用。Bvq=qE，电荷q抵消，Bv=E，那么将电子换成α粒子后，B、v、E都没有改变，所以α粒子也将不偏转。这就是用穿越电场和磁场来选择带电粒子速度的原理，因为在B和E不变的情况下，只有一个速度v可以满足Bv=E。

我们可以先通过左手定则判断出电子所受的磁力的方向。左手大拇指代表磁力(Force)，食指代表磁场方向(Magnetic field)，中指代表电流方向(Current)。为了方便记忆，大家可以试试看“Father, Mother, Child”这个口诀。首字母和Force, Magnetic field, Current一样。因为电流的方向与电子移动方向相反，所以如果电子从左向右移动，那么电流的方向就是从右向左，左手中指指向左边。

题目说“magnetic field out of plane of paper”，所以我们把左手食指指向自己，那么此时左手大拇指的方向是竖直向上的，所以我们可以判断出电子所受到的磁力的方向是从下到上的，F=Bvq。因为电子没有偏转，所以电子也受到了一个与磁力大小相等，方向相反的力，这里就是two oppositely charged plates（带有相反电荷的板）对电子施加的力。

所以F=Eq，方向从上到下，上面的板带负电，下面的板带正电。磁力和电力相等，Bvq=Eq，等式两边q抵消，Bv=E。接下来再用同样的方法判断一下α粒子所受到的力。根据左手定则，因为α粒子带两个正电(2q)，所以移动的方向与电流移动方向相同，左手的中指指向右边。磁场方向没有发生变化，所以左手食指仍然指向自己，此时左手大拇指是向下的，F=Bv2q。刚刚已经判断出上面的板带负电，下面的板带正电，所以α粒子此时受到的电力方向从下到上，F=E2q。电力和磁力方向相反，Bv2q=E2q，Bv=E，大小相等，所以α粒子也不会偏转。

这道题考查了我们对左手定则的运用和对带电物体在电磁场中所受的力的方向的判断。不同的导师所教的左手定则的版本是不一样的，有不用三根指头，还有嫌做手势丢人的，也有用右手来完成“左手定则”的……所以同学们有习惯的版本，并且能够做对题的话，不必过分纠结别人用的什么方法，如果没有熟悉的版本，就可以记文中这个版本吧！能够熟练、准确运用左、右手定则，就掌握了IB电磁学的精髓，大部分的题也都能解出来了！

不知道你有没有掌握这道让很多人翻车的IB物理SLpaper1电磁学题呢？

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