与地磁场有关的问题

地球与太阳的磁极将于2012年发生颠倒北极与南极磁场发生颠倒的过程即为磁极颠倒。这一现象导致的最坏结果，将让地球磁场的磁力为零高斯（高斯为磁感应单位），如果此时再遇上周期为11年的太阳两极磁场颠倒，地球上所有动物（包括人类）的免疫系统将大为降低；地球的外壳会发生更多的火山喷发，地震，泥石流等现象；地球磁气圈将被减弱，来自太阳的宇宙辐射就会增大，最终可能对人类造成辐射灾难；一些小行星将朝地球方向飞来；地球的重力也会发生变化……与地磁场有关的物理问题（一）地磁场的分布A)赤道：B）水平分量：C）竖直分量：南半球：指向高空北半球：指向地球表面平行于地球表面由南指向北由南指向北假说：地球的磁场是怎样形成的？1.十九世纪二十年代，以塞贝克(数学家)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，从而提出如下假设：地球磁场是绕地球的环形电流引起的，则该假设中的电流的方向是()A.由西向东垂直磁子午线B.由东向西垂直磁子午线C.由南向北沿磁子午线方向D.由赤道向两极沿磁子午线方向注：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线B2．根据安培假设的思想，认为磁场是由于运动电荷产生的，这种思想如果对地磁场也适用，而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷，那么由此可断定地球应该:A.带负电Ｂ带正电C.不带电Ｄ无法确定A表现:如何显示地磁场的作用?1.小磁针2.通电导线3.运动电荷4.是否产生感应电流或感应电动势指南针3.已知地磁场的水平分量为Ｂe，利用这一值可以测定某一弱磁场的磁感应强度，如图所示的通电线圈中央一点磁感应强度。实验方法：①先将未通电线圈平面沿南北方向放置，中央放一枚小磁针，下面有量角器，此时磁针Ｎ极指向北方；②给线圈通电，此时小磁针Ｎ极指向北偏东θ角后静止。由此可以知道线圈中电流方向（自东向西看）是______（填“顺”或“逆”）时针方向的，线圈中央的磁感应强度Ｂ=_________.θ北东南北西东逆tgBe4.在赤道处沿东西方向放置一根直导线，导线中电子定向运动的方向是从东向西，则导线受到地磁场作用力的方向是（）A．向东B．向北C．向上D．向下C6.从太阳或其它星体上放射出的宇宙射线中都含有大量的高能带电粒子，这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害，但是由于地球周围存在地磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，如图所示，那么（）A.地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处都相同B.地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最强，赤道附近最弱C.地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱，赤道附近最强D.地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转C7.来自宇宙的电子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些电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．相对于预定地面向东偏转C．相对于预定点稍向西偏转D．相对于预定点稍向北偏转C图为杭州某校操场上，两同学相距L为10m左右，在东偏北、西偏南11º的沿垂直于地磁场方向的两个位置上，面对面将一并联铜芯双绞线，像甩跳绳一样摇动，并将线的两端分别接在灵敏电流计上，双绞线并联后的电阻R约为2Ω，绳摇动的频率配合节拍器的节奏，保持在频率为2Hz左右。如果同学摇动绳子的最大圆半径h约为1m，电流计读数的最大值I约为3mA，试估算地磁场的磁感应强度的数量级为_________；数学表达式B=__________。（由R、I、L、f、h等已知量表示）fLhIR210-5T8.图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，金属机翼上有电势差.设飞行员左方机翼末端处的电势为U１，右方机翼末端处的电势为U２，则A.若飞机从西往东飞，U１比U２高B.若飞机从东往西飞，U２比U１高C.若飞机从东往西飞，U１比Ｕ２高D.若飞机从西往东飞，U2比U1高图3AC9.一直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B。顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示，则a点电势和b点电势哪点高?BB点电势高10.据报道，1992年7月，美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行了一项卫星悬绳发电实验，实验取得了部分成功。航天飞机在赤道上空离地面约3000Km处由东向西飞行，相对地面速度大约6.5×103m/s，从航天飞机上向地心方向发射一颗卫星，携带一根长20km，电阻为800Ω的金属悬绳，使这根悬绳与地磁场垂直，作切割磁感线运动。假设这一范围内的地磁场是均匀的，磁感应强度为4×10-5T，且认为悬绳上各点的切割速度和航天飞机的速度相同。根据理论设计，通过电离层（由等离子体组成）的作用，悬绳可产生约3A的感应电流，试求：⑴金属悬绳中产生的感应电动势计算时认为金属绳是刚性的．并比较绳的两端，即航天飞机端与卫星端电势哪个高？⑵悬绳两端的电压⑶航天飞机绕地球运行一圈，悬绳输出的电能（已知地球半径为6400km）