题目
【单选题】检查罗盘摆动周期,若周期比规定的周期大,表示A. 罗盘磁针的磁性太强B. 罗盘磁针的磁性变弱C. 罗盘磁针灵敏度太高D. 罗经液体变质
【单选题】检查罗盘摆动周期,若周期比规定的周期大,表示
A. 罗盘磁针的磁性太强
B. 罗盘磁针的磁性变弱
C. 罗盘磁针灵敏度太高
D. 罗经液体变质
题目解答
答案
B. 罗盘磁针的磁性变弱
解析
本题考查罗盘摆动周期与磁针磁性之间的关系。关键点在于理解摆动周期变大的物理含义,即磁针摆动变慢。根据磁针的受力分析,磁性变弱会导致磁力矩减小,从而延长摆动周期。需排除液体阻尼等因素的干扰,明确周期主要由磁针磁性和转动惯量决定。
罗盘的摆动周期由磁针的磁矩、转动惯量及地磁场强度决定。公式可简化为:
$T = 2\pi \sqrt{\frac{I}{\mu B}}$
其中:
- $I$ 为转动惯量,
- $\mu$ 为磁矩(与磁性相关),
- $B$ 为地磁场强度。
当周期变大时,说明 $\mu$ 减小(因周期与 $\mu$ 的平方根成反比)。此时磁针磁性变弱,导致磁力矩不足以快速驱动摆动,周期延长。
选项分析:
- A:磁性太强会使 $\mu$ 增大,周期减小,与题意矛盾。
- B:磁性变弱使 $\mu$ 减小,周期增大,符合题意。
- C:灵敏度高通常指摆动更快,周期减小。
- D:液体变质主要影响阻尼(振幅衰减),对周期影响较小。