PDF《从地磁场问题 谈物理学方法教育》

6 9 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 7卷第

6 期遵义师范 学院 学报

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0 5年12月 线的阻挡作用各 处相同.D) 地磁场对宇宙线无阻挡 作用.分析:这是定性题,根据基础知识,当带电粒子的运动方向与磁感线方向在一直线上时,磁场对它没有作用力,当两 者方向垂直时,磁场对它的作 用力最大,故正确答案为B) . 例三 、 赤道上有一 无限长 的直 导线 , 保 持南北方 向, 并有 恒定电流I(A) 自南 向北流动,在导线的正上方离导线lm远处放一个小磁针,在地磁场与直线电流 磁场的作用下,小磁针偏离南北方向45.角,若小磁针偏离南北方向30.角,那么小磁针与导线的距离是多少(不考虑磁 偏角)?分析:建立物理模型,小磁针受到两个磁场的作 用力,一是由南 向北 的 地磁 场 ,另 一是由西 向东的直线电流磁 场,B:.I_,若要 小磁 针偏转 , 显然B应 减小 , 增大,故可算得 磁针 丌r 与导线的距 离为.例

四、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, a b =

1 . , b c = l : . 现突 然 将线 圈翻转

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0 . , 使ab与 d c互换位置 , 测得 导线中流过 的电 量为Q,然后维持 a d边不 动,将线圈绕 a d边转 动,使之突 然竖直,这次测得导线中流 过的电量为Q: , 试求该处地磁场的磁感应强度的大 小.分析 :首先建立这个理想 实验 的二次 线圈位置变化 的理 想 化模型 , 设地磁 场的B竖直分 量为 B

1 , 水平 分量 为B2,则第一次线 圈位置变化引起 的磁通变化 为=2BS,第二次 为~2 = B

2 S ― B S , S - - / 为线 圈面积 ,由法拉第 电磁感应定律 和 欧姆定律作 为 桥梁 可推 出8:=1KI=1K,=r【tTQ,则2B,f112:RQ , ( B

2 - B ) f

1 1

2 : RQ: , B =、 / 伍:'

'

1'

2 V Ql +

2 Qt Q2 +

2 Q? . 例五 、 研究表 明,地磁场对 鸽子 辨别方 向起 到重要作 用,当它 展翅飞行时,会切割磁力线,因而两翅之间产生感应电动势.这样鸽子体内灵敏 的感受 器即刻根据 感应 电动势 的大 小 来判 别其 飞行 方向 , 若在 磁场大 小为

0 .

5 *

1 0

1 , 当鸽 子 以速 度 飞翔时 ,两翅 膀的感应 电动势 约为 A)

5 0 mV B )

5 mV C)

0 .

5 mV D)

0 .

0 5 mV. 分析 : 理想模 型把翅膀视为一 直导线在切割 磁力线 , 隐含 条件 为翅膀长约为

5 0 c m, 由公式 e = B l v可推 出答案 为c) . 例六 、 为探测........