有关地磁场的几类问题的讨论与试题分析

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1、第3l卷第7期物理教师V01．31No．72010年PHYSICSTEACHER(2010)有关地磁场的几类问题的讨论与试题分析贺海军(浙江省宁波万里国际学校，浙江宁波315040)新课程下的高中物理选修教材，对于地磁场的讲解比用发生偏转而直射地球．在这种高能粒子的轰击下，地球的较简单．然而近几年的高考以及各级各类考试中，与地磁场大气成份可能不是现在的样子，生命将无法存在．所以地磁有关的联系生产、生活、现代科技等方面的问题出现频度较场这顶“保护伞”对我们来说至关重要．高．本文就地磁场的特点、形成以及应用做比较详细的阐在射向地球的各种宇宙射线

2、中，有许多是带电的高能述，以提高对地磁场的认识．粒子(电子和质子)．当这些带电粒子进入地磁场后，被地球1地磁场的特点磁场俘获，由于洛伦兹力的作用，带电粒子沿地磁场的磁感关于地磁场的特点，许线做螺旋线运动，最终会落到地球两极上空的大气层中，它多参考资料上有不同的描们与氧和氮的原子碰撞，击走电子，使之成为激发态的离述，其中一些是不大确切的，子，这些离子发射不同波长的辐射，产生出红、绿或蓝等色能较为准确地反映地球表面的极光特征色彩．又因为其朝向磁极下落，所以极光多出现的地磁场分布情况的应为如在南北极．图1所示．它相当于将一个均题2．运动电荷在磁场

3、匀短磁棒放置在地心所产生中受到洛伦兹力的作用，运的磁场．它的特征有：(1)磁感动方向会发生偏转，这一点应强度随高度增加而减小，对地球上的生命来说有十所以离地心愈远的地方地磁图1分重要的意义．从太阳和其场愈弱；地磁场的强度并不大，在地面附近的磁感应强度大他星体发射出的高能粒子约只有5×10一’T，而一般的永久磁体附近的磁感应强度流，称为宇宙射线，在射向可达0．4-0．7T．(2)地磁场的N极在地球南极附近，S极地球时，由于地磁场的存在地球北极附近．地球的地理两极与地磁两极并不重合，因在，改变了带电粒子的运动图2此，磁针并非准确地指向南北，其中

4、有一个夹角，这就是磁方向，对地球起到了保护作用．如图2所示为地磁场对字宙偏角．地磁场B的水平分量B总是从地球南极指向地球射线作用的示意图．现有来自宇宙的一束质子流，以与地球北极，而竖直分量B在南半球垂直地面向上，在北半球垂表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进直地面向下；在赤道平面上，磁感应强度方向水平向北．(3)入地球周围的空间将地球磁场随地球的转动而转动．(A)竖直向下沿直线射向地面．(B)向东偏转．题1．飞机在我国上空匀速巡航．机翼保持水平，飞行(C)向西偏转．(D)向北偏转．高度不变，由于地磁场的作用，金属机翼两端有电势

5、差．设解析：对于带电粒子在洛伦兹力作用下的偏转问题，主飞行员左方机翼末端处的电势为l，右方机翼末端处的电要是根据左手定则判断洛伦兹力的方向．使用左手定则时，势为2．则下列正确的是不少学生使用地理上“上北下南”来判断方向，就进入了误(A)若飞机从西往东飞，j比2高．区，要注意空问中的方向与平面中的方向之间的区别，在空(B)若飞机从东往西飞，2比l高．间中进行判断，伸出左手，四指向下，手心向南，拇指所指的(C)若飞机从南往北飞，l比2高．东方即为受力方向．故选项(B)正确．(D)若飞机从北往南飞，2比l高．题3．极光是由来自宇宙空间的高地轴解析

6、：本题考查感应电动势方向的判断，需要熟悉地磁能带电粒子流进入地极附近的大气层场的空间分布，我国处于北半球，地磁场方向具有竖直向下后，由于地磁场的作用而产生的．如图的分量，根据右手定则，很快就可以判断出左侧电势比右侧3所示，科学家发现并证实，这些高能高，与飞机运动方向无关．故选项(A)、(C)正确．带电粒子流向两极做螺旋运动，旋转2地磁场与极光半径不断减小．此运动形成的原因是地磁场的强度虽然并不大，但对于地球上的各种生命(A)可能是洛伦兹力对粒子做负图3来说，却显得非常重要．这个“超巨”的地磁场，对地球形成功，使其动能减小．了一个“保护伞”．

7、减少了来自太空的宇宙射线的侵袭，地球(B)可能是介质阻力对粒子做负功，使其动能减小．上生物才得以生存滋长．假如没有地磁场，从太阳发出的强(C)可能是粒子所带电荷量减小．大的带电粒子流(通常叫太阳风)，就不会受到地磁场的作(D)南北两极的磁感应强度较强．一35—Vo1(．230110N)o．7物理教师第31卷第7期PHYSICSTEACHER2010年校的肯洛曼研究小组发现，绿海龟对不同地理位置间的地解析：根据轨道半径公式，一，影响带电粒子在匀磁场强度、方向的差别十分“敏感”，它们能通过地磁场为自强磁场中运动半径的因素有7n、口、B、q，我们

8、可以从运动己绘制一张地图．信鸽能在遥远的地方飞回而不迷失方向，轨迹的半径变化分析出对应物理量的变化，或者根据对应也是由于地磁的帮助．物理量的变化分析出运动半径的方向；同时，影响带