1、第八章第23讲1(2016北京卷)中国宋代科学家沈括在梦溪笔谈中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图结合上述材料,下列说法不正确的是(C)A地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近C地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用解析:由梦溪笔谈中的记载和题中磁感线分布示意图可知,地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近,地理南、北极与地磁场的南、北极不重合,在两极附近地球表面的地磁场方向不与地面平行,C项错误,AB项正确;射向地
2、球赤道的带电宇宙射线粒子与地磁场的磁感线不平行,故受洛伦兹力的作用,D项正确2(多选)(2015全国卷)指南针是我国古代四大发明之一关于指南针,下列说法正确的是(BC)A指南针可以仅具有一个磁极B指南针能够指向南北,说明地球具有磁场C指南针的指向会受到附近铁块的干扰D在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南针不偏转解析:指南针两端分别是N极和S极,具有两个磁极,选项A错误;指南针静止时,N极的指向为该处磁场的方向,故指南针能够指向南北,说明地球具有磁场,选项B正确;铁块在磁场中被磁化,会影响指南针的指向,选项C正确;通电直导线在其周围会产生磁场,会影响指南针的指向,选项D错误3
3、(2015全国卷)如图,一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中;磁场的磁感应强度大小为0.1 T,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池相连,电路总电阻为2 .已知开关断开时两弹簧的伸长量为0.5 cm;闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm.重力加速度大小取10 m/s2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量解析:依题意,开关闭合后,电流方向从b到a,由左手定则可知,金属棒所受的安培力方向竖直向下开关断开时,两弹簧各自相对于其原长伸长了l10.5 cm
4、.由胡克定律和力的平衡条件得2kl1mg式中,m为金属棒的质量,k是弹簧的劲度系数,g是重力加速度的大小开关闭合后,金属棒所受安培力的大小为FIBL式中,I是回路电流,L是金属棒的长度两弹簧各自再伸长了l20.3 cm,由胡克定律和力的平衡条件得2k(l1l2)mgF由欧姆定律有EIR 式中,E是电池的电动势,R是电路总电阻联立式,并代入题给数据得m0.03 kg.答案:安培力的方向竖直向下,金属棒的质量为0.03 kg4(2014重庆卷)某电子天平原理如图所示E形磁铁的两侧为N极,中心为S极,两极间的磁感应强度大小均为B,磁极宽度均为l,忽略边缘效应一正方形线圈套于中心磁极,其骨架与秤盘连为
5、一体,线圈两端C、D与外电路连接当质量为m的重物放在秤盘上时,弹簧被压缩,秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁极不接触),随后外电路对线圈供电,秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止,由此时对应的供电电流I可确定重物的质量已知线圈匝数为n,线圈电阻为R,重力加速度为g.问:(1)线圈向下运动过程中,线圈中感应电流是从C端还是从D端流出?(2)供电电流I是从C端还是从D端流入?求重物质量与电流的关系(3)若线圈消耗的最大功率为P,该电子天平能称量的最大质量是多少?解析:(1)感应电流从C端流出(2)设线圈受到的安培力为FA外加电流从D端流入由FAmg和FA2nBIl,得mI.(3)设称量最大质量为m0由mI和PI2R,得m0.答案:(1)C端(2)D端mI(3)