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纠正一道风靡试卷和教辅的错题

发表时间：2021/4/30 来源：《中国教师》2021年1月3期作者：荣万军

[导读] 通过一题多解，发现了一道违背物理原理的错题。

        荣万军
        湖北省利川市第五中学
        摘要：通过一题多解，发现了一道违背物理原理的错题。经过研究，找出错因并加以改正，以期引起同仁的注意并努力减少类似错误。
关键词：高中物理；错题；科学性

        试题的命制可以说是老师的常规工作之一，稍不留神就会出错。有时甚至是物理原理性错误，但因为其错误的隐蔽性较高，从而流行甚广而影响试卷的可信度，甚至误人子弟。现在有一道错题被全国各地不少教辅资料、高考模拟试卷选用过。
题：如图甲所示，空间存在一宽度为2L有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。在光滑绝缘水平面内有一边长为L的正方形金属线框，其质量m=1kg、电阻R=4Ω，在水平向左的外力F作用下，以初速度v0=4m/s匀减速进入磁场，线框平面与磁场垂直，外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示。以线框右边刚进入磁场时开始计时，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B；
（2）线框进入磁场的过程中，通过线框的电荷量q；
（3）判断线框能否从右侧离开磁场？说明理由

所以线框不能从右侧离开磁场．
3 错因及改正
以上两种解法依据题意似乎都正确，可计算的结果就是不同，其问题出在哪呢？经过认真研究，存在两种解释。
解释一：解法I错误，题目存在表述不明的问题。题目上“线框在水平向左的外力F作用下，以初速度v0=4m/s匀减速进入磁场”这里只说明了匀减速进入磁场，没有明确完全进入磁场后是否仍以原来的加速度匀减速运动。换句话说，进入磁场和完全进入磁场后的匀减速运动的加速度不一样。这样的话，依据解法II，还是可以解出此题，但计算结果令人不太满意。而且如此解释显然不符合出题者的意图，与参考答案相差甚远，还与广大师生的常规理解相背。

4 启示
线框匀变速穿过有界磁场时，一般通过法拉第电磁定律结合牛顿第二定律写出线框的相关物理量的表达式，再通过图象或初值条件得出未知量。如果用其他方法比较容易出现考虑不周的情形。另外，试题改编时不可随便给定数据，一定要对结果进行严密的讨论。物理是一门以实验为基础的学科，讲究科学性，无论试题的创意多好，若出现科学性错误，那就不是好题，而是错题。类似上述错题，由于存在相应的解法导致隐蔽性很高，教师一般不容易发现。为了尽量减小此类错题的出现，试题命制者应采用一题多解的方法去检验试题的科学性。