地球是一個巨大的磁體,地磁場對人類的生產(chǎn)、生活都有重大的意義。隨著高考命題指導思想逐漸貫徹新課標“從生活走向物理,從物理走向社會”的課改理念,近幾年的高考物理試題中,不斷地推出聯(lián)系生產(chǎn)、生活、現(xiàn)代科學技術應用和近代物理知識,雖說試題的難度下降了,但靈活性卻更強了。高考物理磁場類問題還出現(xiàn)了新趨勢,常常以地磁場為背景考查磁場相關知識。
歷年來,以地磁場為背景考查磁場相關知識從未間斷過,題型難度不大,但比較新穎,學生一般有畏懼心理,但若掌握地磁場的特點并能結合相關知識,得到適當?shù)挠柧毑⒖偨Y出相應的方法,就能讓學生對該題型做到得心應手。
2.地磁場B的水平分量Bx,是從地球南極指向北極;豎直分量By:在南半球垂直地面向上,在北半球垂直于地面向下
3.在赤道平面上,方向平行于赤道向北,距離地球表面相等的各點,磁感應強度相等
4.地磁場對宇宙射線起到一定的阻擋作用,對生物的生存環(huán)境有保護作用
5.地球上的某些生物常利用地磁場來確定方向
二、高考相關試題解析
3.地磁場中的宇宙射線問題
例3.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3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。
4.地磁場在生產(chǎn)生活中的影響
例4.在目前生產(chǎn)的電視機上,都有地磁場校正的功能,以防止在某些地區(qū)由于地球磁場的影響而造成圖像的傾斜。假若在某一電視機的顯像管里,從電子槍射出的電子束經(jīng)15 kV的加速電場加速后,沿水平方向從南向北運動,該處地磁場在豎直方向的分量向下,大小為4×10-5 T。已知電子的電荷量為1.6×10-19 C,電子的質量為9.1×10-31 kg,試問:(1)電子受地磁場的影響往哪個方向偏轉?(2)若加速電場到熒光屏的距離約為30 cm,請估算由于地磁場的影響而使電子到達熒光屏時偏離的距離(當θ很小時,可作sinθ=tanθ=0處理)。
(作者單位 云南省紅河州瀘西縣第一中學)