高考物理磁场类经典习题汇编(DOC 7页).doc
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1、高考物理磁场类经典习题汇编1.(武汉市2011二月调考)如图所示,在国庆60周年阅兵盛典上,我国预警机“空警-2000”在天安门上空机翼保持水平,以4.5102km/h的速度自东向西飞行。该机的翼展(两翼尖之间的距离)为50m,北京地区地磁场的竖直分量向下,大小为4.710-5T,则(A C )A两翼尖之间的电势差为0.29VB两翼尖之间的电势差为1.1VC飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高D飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势低【试题评析】很多同学对此题电势高低判断感到头疼,问题关键就是不能画出在地磁场的在水平面上的平面分布图。其实不难总结出,飞机不论沿哪个方向水平面上飞行,都是左边比右
2、边电势高。其实题干中若不说明北京地区地磁场竖直分量方向,而且还同时告诉了水平分量大小,则难度和迷惑性更大了一些。笔者自己改编成如下题。其中磁场强度数据来自中国地磁数据网,2011年1月份平均值H=2.9610-5T,Z=1.0610-5。【改编】如图所示,一预警机在北京上空机翼保持水平,以3.6102km/h的速度自南向北飞行。该机的翼展(两翼尖之间的距离)为50m,北京地区地磁场的竖直分量大小为3.010-5T,水平分量大小为1.010-5T,则(A C )A两翼尖之间的电势差为0.15VB两翼尖之间的电势差为0.05VC飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高D飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖
3、的电势低【拓展】如果改为直升机向上运动,情况会怎么样?提示:切割地磁场水平分量。2.(2010年全国I)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下,大小为4.510-5T。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸,河宽100m,该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过。设落潮时,海水自西向东流,流速为2m/s。下列说法正确的是(AC )A河北岸的电势较高 B河南岸的电势较高C电压表记录的电压为9mV D电压表记录的电压为5mVBdR图13地磁场可以有效抵御宇宙射线的侵入,保护地球赤道剖面外地磁场可简化为包围地球厚度为d的匀强磁场,方向垂直该剖面,如图1所示只要速度方向在该剖面内的射线粒子不能到达地面
4、,则其它粒子不可能到达地面宇宙射线中对地球危害最大的带电粒子主要是粒子,设粒子的质量为m,电荷量为e,最大速度为v,地球半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B,不计大气对粒子运动的影响要使在赤道平面内从任意方向射来的粒子均不能到达地面,则磁场厚度d应满足什么条件?解析:设粒子从A点以任意方向向往地磁场后做匀速圆周运动的半径为r,要粒子不到达地面,则圆轨道最多与地面相切,如图713所示作速度方向的垂线AO,O为轨道圆心,连接OO得OOA,由三角知识得 则,即当、粒子速度方向与地磁场边界相切射入时轨道半径最小,磁场厚度最小ABdR图2BOOrrvv而粒子最大轨道半径 所以有为轨道与地面相切的磁场最小厚
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