与地球磁场有关的物理大综合考题

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1、与地球磁场有关的物理大综合考题近些年的高考大综合考试中，不断出现物理与生产、生活、现代科学技术应用和相联系的试题，其中与地球磁场有关的问题出现的频率较高。现作如下归类。　　一、地磁场的分布地表面的地磁场分布情况应为如右图所示。总体上应当把握好三个特征：第一、地球磁场分布比较简单而规则，它相当于将一个条形磁铁放置在地心所产生的磁场。地球磁场的南极在地理北极附近，地球磁场的北极地理南极附近。第二、地磁场的强度并不太大，并随着高度的增加地磁场强度急剧减弱。第三、南北半球的上空的磁场有向下的分量，接近两极地表处的地磁场方向几乎与地表垂直。　　利

2、用上面的结论，我们可以解决下面一系列与地球磁场有关的问题：题1、地球磁场磁感线在北半球上空有竖向下的分量。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，使得金属机翼两端有电势差。设飞行员左方机翼末端处的电势为，右方机翼末端处的电势为。　　A、若飞机从西往东飞，比高　　B、若飞机从东往西飞，比高　　C、若飞机从南往北飞，比高　　D、若飞机从北往南飞，比高　　分析：本题是考查感应电动势方向的判定，并涉及到地磁场分布的空间想象力。题目中已说明了地球磁场磁感线在北半球上空有竖向下的分量，从而降低了此题的难度。飞机水平飞行

3、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方向，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、地球磁场的产生题2、19世纪20年代，以塞贝克为代表的科学家已认识到:温度差会引起电流，安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出了如下假设:地球磁场是由绕地球的环形电流引起的，则该假设中的电流的方向是()(A)由西向东垂直于磁子午线。(B)由东向西垂直于磁子午线。(C)由南向北沿磁子午线方向。(D)由赤道向南极沿磁子午线方向。（注

4、：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线）分析：根据安培分子电流假说，由地球产生的磁场的分布可知，电流方向自东向西并且是垂直于磁子午线。因此本题知道磁场产生的原因和地磁场两极的分布。故答案为B。三、地磁场对宇宙射线的作用　　题3、从太阳和其它星体上放射出的宇宙射线中含有高能带电粒子,它们高速垂直射向地球赤道,这些粒子进入大气层,会使空气大量电离,也有直接射到动植物上面伤害地球上的生命,地磁场可以对地球起到保护作用,如果射线中含有、、三种粒子,下面说法正确的是　　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、

5、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：　地磁场对于地球上的各种生命来说，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，会发生偏转。地球表面地磁场方向由南向北，粒子带正电。根据左手定则可判定，自赤道上空竖直

6、下落过程中受洛伦兹力方向向东。粒子带负电。根据左手定则可判定，自赤道上空竖直下落过程中受洛伦兹力方向向西，粒子不带电，故其不会发生偏转。B、C为本题答案。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。请看下题：　　题4、1991年8月《新民晚报》报道一则消息，“上海信鸽从内蒙古放飞后，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。科学家们于是做过这样一个实验：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

7、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。根据以上信息可知：　　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。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题。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。与地球磁场有关的物理问题还远不止这些，只要我们知道

8、地球磁场分布的特征，灵活运用所学的物理知识，就可迎刃而解。请大家作几个类似的练习题：练习1、据报道，1992年7月，美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行了一次卫星悬绳发电试验，试验取得部分成功。航天飞机在地球赤