高考物理磁場類經(jīng)典習題匯編1.(武漢市2011二月調考)如圖，在國慶60周年閱兵盛典上，我國預警機“空警-2000”在天安門上空機翼保持水平，以4.5×102km/h的速度自東向西飛行。該機的翼展（兩翼尖之間的距離）為50m，北京地區(qū)地磁場的豎直分量向下，大小為4.7×10-5A．兩翼尖之間的電勢差為0.29VB．兩翼尖之間的電勢差為1.1VC．飛行員左方翼尖的電勢比右方翼尖的電勢高D．飛行員左方翼尖的電勢比右方翼尖的電勢低【試題評析】很多同學對此題電勢高低判斷感到頭疼，問題關鍵就是不能畫出在地磁場的在水平面上的平面分布圖。其實不難總結出，飛機不論沿哪個方向水平面上飛行，都是左邊比右邊電勢高。其實題干中若不說明北京地區(qū)地磁場豎直分量方向，而且還同時告訴了水平分量大小，則難度和迷惑性更大了一些。筆者自己改編成如下題。其中磁場強度數(shù)據(jù)來自中國地磁數(shù)據(jù)網(wǎng)，2011年1月份平均值H=2.96×10-5T，Z=1.06×10-5?！靖木帯咳鐖D，一預警機在北京上空機翼保持水平，以3.6×102km/h的速度自南向北飛行。該機的翼展（兩翼尖之間的距離）為50m，北京地區(qū)地磁場的豎直分量大小為3.0×10-5T，水平分量大小為1.0×10-5T，則（A．兩翼尖之間的電勢差為0.15VB．兩翼尖之間的電勢差為0.05VC．飛行員左方翼尖的電勢比右方翼尖的電勢高D．飛行員左方翼尖的電勢比右方翼尖的電勢低【拓展】如果改為直升機向上運動，情況會怎么樣？提示：切割地磁場水平分量。2.(2010年全國=1\*ROMANI)某地的地磁場磁感應強度的豎直分量方向向下，大小為4.5×10-5T。一靈敏電壓表連接在當?shù)厝牒：佣蔚膬砂?，河?00m，該河段漲潮和落潮時有海水（視為導體）流過。設落潮時，海水自西向東流，流速為2m/s。下列說法正確的是(AC）A．河北岸的電勢較高B．河南岸的電勢較高C．電壓表記錄的電壓為9mVD．電壓表記錄的電壓為5mVBdR圖13．地磁場可以有效抵御宇宙射線的侵入，保護地球．赤道剖面外地磁場可簡化為包圍地球厚度為d的勻強磁場，方向垂直該剖面，如圖1所示．只要速度方向在該剖面內的射線粒子不能到達地面，則其它粒子不可能到達地面．宇宙射線中對地球危害最大的帶電粒子主要是β粒子，設β粒子的質量為m，電荷量為e，最大速度為v，地球半徑為R，勻強磁場的磁感應強度為B，不計大氣對βBdR圖1解析：設β粒子從A點以任意方向向往地磁場后做勻速圓周運動的半徑為r，要粒子不到達地面，則圓軌道最多與地面相切，如圖7－13所示．作速度方向的垂線AO’，O’為軌道圓心，連接OO’得△OO’A，由三角知識得①則，即當、粒子速度方向與地磁場邊界相切射入時軌道半徑最小，磁場厚度最?。瓵BdR圖2ABdR圖2BOO’rrvv所以有為軌道與地面相切的磁場最小厚度，要粒子不到達地面，則磁場厚度應滿足【點評】不能直接將②代入不等式①求解，那樣將得到的結論．①式只用來判斷“粒子速度方向與地磁場邊界相切射入時軌道半徑最小”，但β粒子最大軌道半徑軌道為定值，地磁場厚度d必須大于2r才能滿足要求．4.地磁場可以減少宇宙射線中的帶電粒子對地球上生物體的危害。如圖所示，地球半徑為R，地球赤道平面附近的地磁場可簡化為赤道上方厚度為d、磁感應強度大小為B、方向垂直于赤道平面的勻強磁場。宇宙射線中某種帶電粒子以不同的速度射入地磁場，該種粒子的質量為m、帶電量為+q。不計地球對粒子的引力以及大氣對粒子運動的影響，且不考慮相對論效應。（1）若速度為v的該種粒子在赤道平面內沿地球徑向射人地磁場，求剛射入地磁場時粒子所受洛倫茲力f的大小和方向；（2）若該種粒子的最大速度為vm，在赤道平面內從任意方向射人地磁場的所有這種粒子均不能到達地面，則粒子離地面的最近距離h為多少?（3）若速度為v的該種粒子在赤道平面內沿地球徑向射人地磁場，在地磁場作用下未能到達地面，求粒子在地磁場中運動的時間t；5.從太陽或其他星體上放射出的宇宙射線中含有高能帶電粒子，若到達地球，對地球上的生命將帶來危害．對于地磁場對宇宙射線有無阻擋作用的下列說法中，正確的是（B）A.地磁場對直射地球的宇宙射線的阻擋作用在南北兩極最強，赤道附近最弱B.地磁場對直射地球的宇宙射線的阻擋作用在赤道附近最強，南北兩極最弱C.地磁場對宇宙射線的阻擋作用各處相同D.地磁場對宇宙射線無阻擋作用6．我國南極科考隊第21次考察時在南極觀看到了美麗的極光。極光是由來自太陽的高能量帶電粒子(宇宙粒子)高速沖進高空稀薄大氣層時，被地球磁場俘獲，從而改變原有的運動方向，向兩極做螺旋運動，如圖所示。這些高能粒子在運動過程中與大氣分子或原子劇烈碰撞或摩擦從而激發(fā)大氣分子或原子，使其發(fā)出有一定特征的各種顏色的光。由于地磁場的存在，使多數(shù)宇宙粒子不能達到地面而向人煙稀少的兩極偏移，為地球生命的誕生和維持提供了天然屏障?？茖W家發(fā)現(xiàn)并證實，向兩極做螺旋運動的宇宙粒子的旋轉半徑是不斷減小的，這主要與下列哪些因素有關(BC)A.洛倫茲力對粒子做負功，使其動能減小B．粒子克服阻力做功，使其動能減小C．靠近南北兩極地磁場的磁感應強度增強D．靠近南北兩極地磁場的磁感應強度減小7．每時每刻都有大量宇宙射線向地球射來，地磁場可以改變射線中大多數(shù)帶電粒子的運動方向，使它們不能到達地面，這對地球上的生命有十分重要的意義。假設有一個帶正電的宇宙射線粒子正垂直于地面向赤道射來，在地磁場的作用下，它將(A)A．向東偏轉 B．向南偏轉 C．向西偏轉 D．向向北偏轉8．在赤道上某處有一個避雷針．當帶有負電的烏云經(jīng)過避雷針上方時，避雷針開始放電，則地磁場對避雷針的作用力的方向為(C)A．正東B．正西C．正南 D．正北9．一根電纜埋藏在一堵南北走向的墻里，在墻的西側處，當放一指南針時，其指向剛好比原來旋轉180°，由此可以斷定，這根電纜中電流的方向為(D)ZnCuA．可能是向北B．可能是豎直向下C．可能是向南D．可能是豎直向上ZnCu如圖所示，用彎曲的導線環(huán)把一銅片和鋅片相連裝在一絕緣的浮標上，然后把浮標浸在盛有稀硫酸的容器中，設開始設置時，環(huán)平面處于東西方向上．放手后，環(huán)平面將最終靜止在方向上．答案：南北方向10．科考隊進入某一磁礦區(qū)域后，發(fā)現(xiàn)指南針突然失靈，原來指向正北的N極逆時針轉過30°(如圖所示)，設該位置地磁場磁感應強度水平分量為B，則磁礦所產(chǎn)生的磁感應強度水平分量的最小值為(C)A．B B．2BC