地磁场问题归类复习，本文主要内容关键词为：地磁场论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
近几年的高考以及各级各类考试中，不断推出联系生产、生活、现代科学技术应用和近代物理知识的试题，其中与地磁场有关的问题出现的频率较高.为方便广大考生复习，兹将地磁场问题作如下归类.
一、地磁场的分布
关于地磁场的分布，许多参考资料上出现了不同的描述，其中有一些是不大确切的，能较为准确地反映地球表面的地磁场分布情况的应为如图1所示.总体上应当把握好两个特征：第一，磁感应强度随高度增加而减小，所以离地心愈远的地方地磁场愈弱；第二，地磁场的近地面分布上比较简单、规则，它相当于将一个均匀短磁棒放置在地心所产生的磁场.
图1中的N、S为地理北极和地理南极，
为北地磁和南地磁极.位于北极附近的北地磁极，实质上是磁南极；位于南极附近的南地磁极，实质上是磁北极.
题1 小强在北京将一根质量分布均匀的条形磁体用一条线悬挂起来，使它平衡并呈水平状态，悬线系住磁体的位置应在
A.地磁体的重心处
B.磁体的某一磁极处
C.磁体重心的北侧
D.磁体重心的南侧
分析本题考查了地磁场的分布知识以及力矩平衡知识，同时注重考查了空间想象能力和学科间的综合能力.解决本题的关键在于是否清楚地球表面磁场的分布状况，以及北京所处的地理位置，只要清楚了在北京地面上悬挂的条形磁体周围地磁场分布状况，就能较易地对条形磁体进行受力分析，再利用力矩平衡知识便可获得结论.分析可知条形磁体在北京地面附近所受重力和磁力如图2所示，依题所给条件可判断出细线悬挂点应在磁体重心的北侧.
故正确选项为C.
题2 图1所示为地磁场磁感线的示意图，在北半球地磁场的竖直分量向下.飞机在我国上空匀速巡航.机翼保持水平，飞行高度不变，由于地磁场的作用，金属机翼两端有电势差，设飞行员左方机
分析 本题是考察感应电动势方向的判定，并涉及到地磁场的空间分布的想象力.题目中已经标出了地理北极，从而降低了此题的难度，飞机水平飞行时机翼两端相连的金属体做切割磁感线运动，根据右手定则，可以确定机翼两端间电流力向，而机翼两端之间的导体相当于电源，在内电路中电流是从低电势点流向高电势点的.
因而可以确定选项A、C正确.
二、地磁场的测量
地磁场强度的测量是一个令人感兴趣的课题.直接测量地磁场的强度和方向是比较困难的.一般是将其转移成电学量，然后进行测量、计算而得到.
题3 一个电阻为R的长方形线圈abcd沿着磁针所指的南北方向平放在北半球的一个水平桌面上.如图3所示，ab边长为L[，1]，bc边长为
近的磁感强度可达0.4～0.7T.地磁场对于地球上的各种生命来说，却显得非常重要.这个“超巨”的地磁场，对地球形成了一个“保护盾”，减少了来自太空的宇宙射线的侵袭.地球上生物才得以生存滋长.如果没有了这个保护盾，外来的宇宙射线，会将最初出现在地球上的生命幼苗全部杀死，根本无法在地球上滋生，也就没有今天生机勃勃的生命世界了.
在射向地球的各种宇宙射线中，有许多是带电的粒子.当这些带电粒子进入地磁场后，由于洛仑兹力的作用，如图4所示带电粒子沿地磁场的磁感线做螺旋线运动，最终会落到地球两极上空的大气层中，使大气层中的分子电离发光.由于在可见光波段受激的氧原子能发出绿光和红光；电离了的氮分子发射紫色光、蓝色光以及深红色光.因此，通常肉眼看到的极光是绿色、蓝色并带有粉红色或红色的边缘.远赴两极工作的考察队员，一方面有幸能观看到美丽的极光，同时，身体也会受到宇宙射线的伤害.
题4 来自宇宙空间的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时将
A.竖直向下沿直线射向地面
B.相对于预定地点向东偏转
C.相对于预定点，稍向西偏转
D.相对于预定点，稍向北偏转
分析 地球表面地磁场方向由南向北，质子带正电.根据左手定则可判定，质子自赤道上空竖直下落过程中受洛伦兹力方向向东.
本题答案为B.
四、动物与地磁场
地磁场不仅保护着地球上的各种生物，而且对生物的各种行动起着很重要的作用.指南针是我国古代的伟大发明，对航海业的发展起了重要的作用.
题5 1991年8月《新民晚报》报道一则消息，“上海雨点鸽从内蒙古放飞后，历经20余天，返回上海市区鸽巢”，信鸽的这种惊人的远距离辨认方向的本领，实在令人称奇.人们对信鸽有高超的认路本领的原因提出了如下猜想
A.信鸽对地形地貌有极强的记忆力
B.信鸽能发射并接收某种超声波
C.信鸽能发射并接收某种次声波
D.信鸽体内有某种磁性物质，它能借助地磁场辨别方向
那么信鸽究竟靠什么辨别方向呢？科学家们曾做过这样一个实验：把几百只训练有素的信鸽分成两组，在一组信鸽的翅膀下各缚一块小磁铁，而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的铜块，然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞，结果绝大部分缚铜块的信鸽飞回鸽舍，而缚磁铁的信鸽全部飞散了.
科学家的实验支持了上述哪种猜想？
分析 这是一例要求从阅读试题的过程中收集信息、分析处理信息的应用类题.题中设计了一个陷阱（似乎科学家的实验表明信鸽辨别方向的能力与磁场无关，否则缚有小磁铁的一组信鸽怎会全飞散呢？）.然而其实D是正确的，因为信鸽所缚的小磁铁所产生的磁场扰乱了它靠体内磁性物质借助地磁场辨别方向的能力，所以缚磁铁的一组信鸽全部飞散.