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2023年高考物理《磁场》常用模型最新模拟题精练专题18.电场磁场和重力场复合场模型1.（2022山东聊城重点高中质检）如图所示，空间存在水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m 、带电量大小为q 的小球，以初速度v 0沿与电场方向成45°夹角射入场区，能沿直线运动。
经过时间t ，小球到达C 点（图中没标出），电场方向突然变为竖直向上，电场强度大小不变。
已知重力加速度为g ，则（）A.小球一定带负电B.时间t 内小球做匀速直线运动C.匀强磁场的磁感应强度为2mgqv D.电场方向突然变为竖直向上，则小球做匀加速直线运动【参考答案】BC 【名师解析】假设小球做变速直线运动，小球所受重力与电场力不变，而洛伦兹力随速度的变化而变化，则小球将不可能沿直线运动，故假设不成立，所以小球一定受力平衡做匀速直线运动，故B 正确；小球做匀速直线运动，根据平衡条件可以判断，小球所受合力方向必然与速度方向在一条直线上，故电场力水平向右，洛伦兹力垂直直线斜向左上方，故小球一定带正电，故A 错误；根据平衡条件，得0cos 45mg qv B =︒解得02mgB qv =，故C 正确；根据平衡条件可知tan 45mg qE =︒电场方向突然变为竖直向上，则电场力竖直向上，与重力恰好平衡，洛伦兹力提供向心力，小球将做匀速圆周运动，故D 错误。
二、计算题1.（2022山东四县区质检）如图所示，在xOy 坐标系内，圆心角为120°内壁光滑、绝缘的圆管ab ，圆心位于原点O 处，Oa 连线与x 轴重合，bc 段为沿b 点切线延伸的直管，c 点恰在x 轴上。
坐标系内第三、四象限内有水平向左的匀强电场，场强为E 1（未知）；在第二象限内有竖直向上的匀强电场，场强为E 2（未知）。
在第二、三象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小均为B 。
现将一质量为m 、带电量为+q 的小球从圆管的a 端无初速度释放，小球到达圆管的b 端后沿直线运动到x 轴，在bc 段运动时与管壁恰无作用力，从圆管c 端飞出后在第二象限内恰好做匀速圆周运动。
2023年高考物理《磁场》常用模型最新模拟题精练专题3.磁动力模型一．选择题1.．(2023广东重点高中期末)如图为一款热销“永动机”玩具示意图，其原理是通过隐藏的电池和磁铁对小钢球施加安培力从而实现“永动”。
小钢球从水平光滑平台的洞口M 点静止出发，无磕碰地穿过竖直绝缘管道后从末端N 点进入平行导轨PP ʹ-QQ ʹ，电池、导轨与小钢球构成闭合回路后形成电流，其中电源正极连接导轨PQ ，负极连接P ʹQ ʹ；通电小钢球在底部磁场区域受安培力加速，并从导轨的圆弧段末端QQ ʹ抛出；然后小钢球恰好在最高点运动到水平光滑平台上，最终滚动至与挡板发生完全非弹性碰撞后再次从M 点静止出发，如此循环。
已知导轨末端QQ ʹ与平台右端的水平、竖直距离均为0.2m ，小钢球质量为40g ，在导轨上克服摩擦做功为0.04J ，其余摩擦忽略不计，重力加速度g 取10m/s 2，则（）A ．磁铁的N 极朝上B ．取下电池后，小钢球从M 点静止出发仍能回到平台上C ．小钢球从导轨末端QQ ʹ抛出时速度为2m/sD ．为了维持“永动”，每个循环需安培力对小球做功大于0.04J【参考答案】．AD【名师解析】．由电路可知钢球中电流方向垂直于纸面向里，由左手定则可知磁铁上方轨道处磁场方向向上，故磁铁N 极朝上，故A 正确；取下电池后，小球缺少安培力做功，即使从导轨末端抛出，初速度减小也将导致不能到达平台，故B 错误；斜抛到最高点可反向看作平抛运动，则212y gt =，x x v t =解得0.2s t =，1m/s x v =所以2m/sy v gt ==所以抛出时的速度为225m/s x y v v v =+=，故C 错误；为了维持“永动”，每个循环安培力做的功应该补充机械能的损失，一部分是克服摩擦力做的功，还有一部分是碰撞挡板的损失，一定大于0.04J ，故D 正确。
2．（2022河北普通高中第一次联考）如图甲为市面上常见的一种电动车，图乙为这种电动车的电动机的工作示意图。
江苏省2023年高考物理模拟（一模、二模、三模）试题知识点分类训练：电磁学解答题（静电场、恒定电流、交表电流）一、解答题子重力，不考虑场的边缘效应和粒子的相对论效应，求：(1)t=0时刻发射的粒子离开电场时的速度大小及偏转距离；(2)粒子打在荧光屏上的范围；3．（2023·江苏·模拟预测）如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=1000匝，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，求：(1)前4s内的感应电动势的大小以及通过R的电流方向；(2)t=5s时，电阻R两端的电压U。
4．（2023·江苏·统考一模）图为一个小型交流发电机的原理图，其矩形线圈的面积为S，共有n匝，线圈总电阻为r，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO′转动；线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与外电路电阻R的连接，在外力作用下线圈以恒定的角速度ω绕轴OO′匀速转动（不计转动轴及滑环与电刷的摩擦）。
（1）求线圈从图示位置转动90°时电流表的示数；（2）求线圈速度转动N周过程中发电机线圈电阻r产生的焦耳热。
5．（2023·江苏南京·统考二模）某种发电机的原理如图所示，矩形线圈处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定轴OO′匀速转动，角速度为ω。
已知线圈的匝数为n，ab边长为1L，bc边长为2L，线圈总电阻为r，线圈与阻值为R的外电路连接，交流电压表为理想电表。
求：（1）线圈从图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电量q。
（2）发电机正常工作时，交流电压表的示数U。
6．（2023·江苏·统考一模）如图所示，边长为L的正方形导线框abcd放在纸面内，在ad 边左侧有足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，导线框的总电阻为R。
3年高考2年模拟1年原创精品高考系列【2018年高考考点定位】作为一个热门的考点，一个每年必考的考点，近年来命题形式频出新意，主要侧重于两个方面，一个是描述磁场的相关物理量和定义的考察，如磁场、磁感应强度、磁感线、安培力、左手定则、右手定则等，考察这些基本的概念，不过情景可能会新。
另外一个方面就是带点粒子在匀强磁场中的运动和安培力做功，涉及到运动过程的描述和功能关系。
【考点p k】名师考点透析考点一、磁场和磁感应强度【名师点睛】1、磁场：性质是对放入其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。
磁场的强弱用磁感应强度B表示，方向为小磁针静止时N极所指的方向。
大小定义为错误！未找到引用源。
,此定义为电流垂直磁场时所受到的磁场力与电流大小和长度的比值，当然只针对一小段长度，我们称之为电流元（微元法）。
2、磁感线：与电场线的相同点都是假设的不存在的，都以切线方向表示磁场方向（或电场方向），不同点电场线是不闭合的，而磁感线是闭合的。
常见磁场的磁感线如下3、磁通量：穿过平面的磁感线的多少。
对匀强磁场，若磁感应强度大小为B，平面面积为S，夹角为，则有磁通量错误！未找到引用源。
考点二、安培右手定则【名师点睛】1、直线电流的磁场：右手握着通电直导线，大拇指指向电流的方向，四指环绕的方向即磁场的方向。
磁场特点为以直导线为中心轴以一组同轴圆环，离轴越远，磁感应强度越弱。
2、环形电流的磁场：右手握着环形电流，四指环绕的方向为电流方向，大拇指所指的方向就是中心轴线处磁场的方向，也就是磁场的N极。
磁场特点环形电流内部和外部的磁感应强度方向相反，大拇指指的是内部的磁场方向。
3、通电螺线管的磁场：右手握着通电螺线管，四指环绕的方向为电流方向，大拇指所指的方向就是中心轴线处磁场的方向，也就是磁场的N极。
磁场特点类似于条形磁铁的磁场，螺线管内部为匀强磁场。
考点三、带点粒子在匀强磁场中的运动【名师点睛】1、洛伦磁力（左手定则）：伸开左手，让磁感线穿过手心，四指直向正电荷运动的方向或者负电荷运动的反方向，大拇指所指的就是洛伦兹力的方向。
第4讲电磁感应中的动力学与能量问题A组基础题组1.竖直平面内有一形状为抛物线的光滑曲面轨道,如图所示,抛物线方程是y=x2,轨道下半部分处在一个水平向外的匀强磁场中,磁场的上边界是y=a的直线(图中虚线所示),一个小金属环从抛物线上y=b(b>a)处以速度v沿抛物线下滑,假设抛物线足够长,金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是( )A.mgbB.mv2C.mg(b-a)D.mg(b-a)+mv22.(2015江苏扬州月考)如图,甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架,乙图除了一个电阻为零、自感系数为L的线圈外,其他部分与甲图都相同,导体AB以相同的加速度向右做匀加速直线运动。
若位移相同,则( )A.甲图中外力做功多B.两图中外力做功相同C.乙图中外力做功多D.无法判断3.如图所示,在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合线框abcd,其边长为l,质量为m,金属线框与水平面的动摩擦因数为μ。
虚线框a'b'c'd'内有一匀强磁场,磁场方向竖直向下。
开始时金属线框的ab边与磁场的d'c'边重合。
现使金属线框以初速度v0沿水平面滑入磁场区域,运动一段时间后停止,此时金属线框的dc边与磁场区域的d'c'边距离为l。
在这个过程中,金属线框产生的焦耳热为( )A.m+μmglB.m-μmglC.m+2μmglD.m-2μmgl4.(2014安徽理综,20,6分)英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场。
如图所示,一个半径为r的绝缘细圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场B,环上套一带电荷量为+q的小球。
已知磁感应强度B随时间均匀增加,其变化率为k,若小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是( )A.0B.r2qkC.2πr2qkD.πr2qk5.(2013安徽理综,16,6分)如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5 m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1 Ω。
2023年高考物理《磁场》常用模型最新模拟题精练专题24.磁流体发电模型一．选择题1.（2022河北石家庄二中模拟）磁流体发电机，又叫等离子体发电机，图中的燃烧室在3000K 的高温下将气体全部电离为电子和正离子，即高温等离子体。
高温等离子体经喷管加速后以1000m/s 的速度进入矩形发电通道。
发电通道有垂直于纸面向内的匀强磁场，磁感应强度B=6T 等离子体发生偏转，在两极间形成电势差。
已知发电通道长a=50cm ，宽b=20cm ，高d=20cm ，等高速等高子体离子体的电阻率ρ=2Ω·m 。
则以下判断中正确的是（）A.因正离子带电量未知，故发电机的电动势不能确定B.图中外接电阻R 两端的电压为1200VC.当外接电阻R=8Ω时，发电机的效率最高D.当外接电阻R=4Ω时，发电机输出功率最大【参考答案】D 【名师解析】发电机的电动势与高速等离子体的电荷量无关，故A 错误；等离子体所受的电场力和洛伦兹力平衡得UqqvB d=得发电机的电动势1200V E U Bdv ===发电机的内阻为0.2240.20.5l r S ρ==Ω=Ω⨯则图中外接电阻R 两端的电压为1200V RU E R r=<+当外接电阻4R r ==Ω，发电机输出功率最大，故B 错误D 正确；发电机的效率11UI U R r EI E R r Rη====++，可知，外电阻越大，电源的效率越高，故C 错误。
2.(2022山东济南重点高中质检)利用海流发电的磁流体发电机原理示意图如图所示，矩形发电管道水平东西放置，整个管道置于方向竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场中。
其上、下两面是绝缘板，南、北两侧面M 、N 是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关S 和定值电阻R 相连。
已知发电管道长为L 、宽为d 、高为h ，海水在发电管道内以恒定速率v 朝正东方向流动。
发电管道内的海水在垂直流动方向的电阻为r ，海水在管道内流动时受到的摩擦阻力大小恒为f ，不计地磁场的影响，则（）A.N 侧的电势高B.开关S 断开时，M 、N 两端的电压为BdvC.开关S 闭合时，发电管道进、出口两端压力差22B d vF f R r =++D.开关S 闭合时，电阻R 上的功率为222B d v R【参考答案】BC 【名师解析】海水向东流动的过程中，正电荷受到的洛伦兹力的方向指向M ，而负电荷受到的洛伦兹力的方向指向N ，所以M 侧聚集正电荷，M 侧的电势高，A 错误；开关S 断开时，设海水中的电荷所带的电荷量为q ，当其所受的洛伦兹力与电场力平衡时，M 、N 两端的电压U 保持恒定，有U qvB q d=解得U Bdv =，B 正确；开关S 闭合后，海水所受的摩擦阻力恒为f ，设开关S 闭合后管道内海水受到的安培力为F 安，发电管道进出口两端压力差F f F =+安有21F F f F =++安，F BId =安根据闭合电路欧姆定律有U I R r=+解得22B d vF f R r=++，C 正确；电阻R 上的功率为22222()B d v RP I R R r ==+，D 错误。
2023年高考物理《磁场》常用模型最新模拟题精练专题14.磁场+电场模型1．（2023湖北五校联盟高二期中）16．（13分）如图所示，在x 轴上方有一匀强磁场，方向垂直纸面向里；在x 轴下方有一匀强电场，方向竖直向上；一质量为m ，电荷量为q ，重力不计的带电粒子从y 轴上的a 点（0，h ）处沿y 轴正方向以初速度v ＝2v 0开始运动，一段时间后，粒子速度方向与x 轴正方向成45°角进入电场，经过y 轴上b 点时速度方向恰好与y 轴垂直；求：（1）判断粒子的电性（2）匀强磁场的磁感应强度大小；（3）匀强电场的电场强度大小；（4）粒子从a 点开始运动到再次经过a点的时间。
【参考答案】．（1）正电；（2）0mv qh ；（3）20(21)mv qh-；（4）05(222)2h v π++【名师解析】（1）带电粒子做逆时针偏转，该粒子带正电（1分）（2）根据题意可得粒子的运动轨迹如下由图可得cos 45r h ︒=①（1分）粒子在磁场中做圆周运动，故由牛顿第二定律有2mv qvB r=②（1分）结合题意联立可得2r h =（1分）0=mv B qh（1分）（3）分析可知，粒子在电场中做斜抛运动，即在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀减速直线运动，且到达b 点时，竖直方向速度恰好为零，故在水平方向上有11sin 45sin 45v t r r ︒=+︒③（1分）在竖直方向有qE ma =④（1分）11cos 45v at ︒=⑤（1分）联立可得10(12)h t v =（1分）2(21)mv E -=（1分）（4）由粒子的运动轨迹图可知，粒子在磁场中的运动的总圆心角为555=+rad=rad 442πππθ（）⑥（1分）故粒子在磁场中运动的总时间为0125222rht v v v θπ⋅==⨯⑦（1分）由对称性可知，粒子在y 轴左侧和右侧电场中的运动时间相等，故粒子从开始运动至再次经过a 点所用的总时间为0100052(12)52(222)22h h ht t t v v ππ+=+=+++⑧（1分）2.（2022山东聊城重点高中质检）如图所示，在x 轴上方存在磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在x 轴下方存在竖直向上的匀强电场。
专题九 磁场A 组 三年高考真题（2016～2014年）1.(2016·全国卷Ⅱ，18，6分)(难度★★★)一圆筒处于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示。
图中直径MN 的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动。
在该截面内，一带电粒子从小孔M 射入筒内，射入时的运动方向与MN 成30°角。
当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N 飞出圆筒。
不计重力。
若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为( )A.ω3BB.ω2BC.ωBD.2ωB2．(2016·全国卷Ⅲ，18，6分)(难度★★★)平面OM 和平面ON 之间的夹角为30°，其横截面(纸面)如图所示，平面OM 上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外。
一带电粒子的质量为m ，电荷量为q (q >0)。
粒子沿纸面以大小为v 的速度从OM 的某点向左上方射入磁场，速度与OM 成30°角。
已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON 只有一个交点，并从OM 上另一点射出磁场。
不计重力。
粒子离开磁场的出射点到两平面交线O 的距离为( )A.mv 2qBB.3mv qBC.2mv qBD.4mv qB3.(2016·全国卷Ⅰ，15，6分)(难度★★★)现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。
质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。
若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。
此离子和质子的质量比约为( )A ．11B ．12C ．121D ．1444.(2016·北京理综，17，6分)(难度★★)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。
2023学年高考物理模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。
考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、如图所示，abcd 为边长为L 的正方形，在四分之一圆abd 区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B 。
一个质量为m 、电荷量为q 的带电粒子从b 点沿ba 方向射入磁场，结果粒子恰好能通过c 点，不计粒子的重力，则粒子的速度大小为A ．qBL mB ．2qBL mC ．(21)qBL m -D ．(21)qBL m+ 2、如图所示，一轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与一质量为m 的滑块接触，此时弹簧处于原长。
现施加水平外力F 缓慢地将滑块向左压至某位置静止，此过程中外力F 做功为1W ，滑块克服摩擦力做功为2W 。
撤去外力F 后滑块向有运动，最终和弹簧分离。
不计空气阻力，滑块所受摩擦力大小恒定，则（ ）A ．弹簧的最大弹性势能为()12W W +B ．撤去外力F 后，滑块与弹簧分离时的加速度最大C ．撤去外力F 后，滑块与弹簧分离时的速度最大D ．滑块与弹簧分离时，滑块的动能为()122W W -3、如图所示，小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间，薄板在F 作用下逆时针缓慢转动，在墙与薄板之间的夹角θ缓慢地从90°逐渐减小的过程中（ ）A ．小球对薄板的压力可能小于小球的重力B ．小球对薄板的正压力一直增大C ．小球对墙的压力先减小，后增大D ．小球对墙的正压力不可能大于小球的重力4、电荷之间的引力会产生势能。
取两电荷相距无穷远时的引力势能为零，一个类氢原子核带电荷为+q ，核外电子带电量大小为e ，其引力势能P kqe E r=-，式中k 为静电力常量，r 为电子绕原子核圆周运动的半径（此处我们认为核外只有一个电子做圆周运动）。
专题11 磁场1．〔2023·天津高考真题〕如以下图，在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面对里，磁感应强度大小为B 的匀强磁场。
一带电粒子从y 轴上的M 点射入磁场，速度方向与y 轴正方向的夹角θ=45︒。
粒子经过磁场偏转后在N 点〔图中未画出〕垂直穿过x 轴。
OM =a ，粒子电荷量为q，质量为m，重力不计。
则〔〕A.粒子带负电荷B.粒子速度大小为qBa mC.粒子在磁场中运动的轨道半径为a【答案】AD【解析】D．N 与O 点相距(+1)aA．粒子向下偏转，依据左手定则推断洛伦兹力，可知粒子带负电，A 正确；BC．粒子运动的轨迹如图由于速度方向与y 轴正方向的夹角θ=45︒，依据几何关系可知2∠OMO = ∠OO M = 45︒ ， OM = OO = a111则粒子运动的轨道半径为洛伦兹力供给向心力r = O M = 2a1qvB = m v 2r解得v = mBC 错误；D ． N 与O 点的距离为D 正确。
NO = OO 1+ r = (+ 1)a应选 AD 。
2．〔2023·浙江省高考真题〕特高压直流输电是国家重点能源工程。
如以下图，两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向一样的电流I 和I ， I > I 。
a 、b 、c 三点连线与两根导线等高并垂直，b 点位 1212于两根导线间的中点，a 、c 两点与 b 点距离相等，d 点位于 b 点正下方。
不考虑地磁场的影响，则〔 〕A ．b 点处的磁感应强度大小为 0B ．d 点处的磁感应强度大小为 0C ．a 点处的磁感应强度方向竖直向下D ．c 点处的磁感应强度方向竖直向下【答案】C 【解析】2qBa2b bA ．通电直导线四周产生磁场方向由安培定推断，如以下图I 在 点产生的磁场方向向上， I 在 点产生的磁场方向向下，由于 12I > I12即B > B12则在 b 点的磁感应强度不为零，A 错误；BCD ．如以下图，d 点处的磁感应强度不为零，a 点处的磁感应强度竖直向下，c 点处的磁感应强度竖直向上，BD 错误，C 正确。
第十一章 磁场第一部分 三年高考题荟萃2010年高考新题１．2010·重庆·２１如题21图所式，矩形MNPQ 区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有5个带点粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧，，这些粒子的质量，电荷量以及速度大小如下表所示。
由以上信息可知，从图中abc 处进入的粒子对应表中的编号分别为 A.3,5, 4 B.4,2,5 C.5,3,2 D.2,4,5 【答案】D【解析】根据半径公式Bqmv r =结合表格中数据可求得1—5各组粒子的半径之比依次为0.5︰2︰3︰3︰2，说明第一组正粒子的半径最小，该粒子从MQ 边界进入磁场逆时针运动。
由图a 、b 粒子进入磁场也是逆时针运动，则都为正电荷，而且a 、b 粒子的半径比为2︰3，则a 一定是第2组粒子，b 是第4组粒子。
c 顺时针运动，都为负电荷，半径与a 相等是第5组粒子。
正确答案D2.2010·全国卷Ⅰ·17某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为54.510-⨯T 。
一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100m ，该河段涨潮和落潮时有海水（视为导体）流过。
设落潮时，海水自西向东流，流速为2m/s 。
下列说法正确的是A ．河北岸的电势较高B ．河南岸的电势较高C ．电压表记录的电压为9mVD ．电压表记录的电压为5mV 【答案】BD【解析】海水在落潮时自西向东流，该过程可以理解为：自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁场。
根据右手定则，右岸即北岸是正极电势高，南岸电势低,D 对C 错。
根据法拉第电磁感应定律351092100105.4--⨯=⨯⨯⨯==BLv E V , B 对A 错【命题意图与考点定位】导体棒切割磁场的实际应用题。
3. 2010·江苏物理·9如图所示，在匀强磁场中附加另一匀强磁场，附加磁场位于图中阴影区域，附加磁场区域的对称轴OO ’与SS ’垂直。
a 、b 、c 三个质子先后从S 点沿垂直于磁场的方向摄入磁场，它们的速度大小相等，b 的速度方向与SS ’垂直，a 、c 的速度方向与b 的速度方向间的夹角分别为αβ、，且αβ>。
三个质子经过附加磁场区域后能达到同一点S ’，则下列说法中正确的有 A ．三个质子从S 运动到S ’的时间相等B ．三个质子在附加磁场以外区域运动时，运动轨迹的圆心均在OO ’轴上C ．若撤去附加磁场，a 到达SS ’连线上的位置距S 点最近D ．附加磁场方向与原磁场方向相同 答案：CD4. 2010·上海物理·13 如图，长为2l 的直导线拆成边长相等，夹角为60o 的V 形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B ，当在该导线中通以电流强度为I 的电流时，该V 形通电导线受到的安培力大小为 （A ）0 （B ）0.5B Il （C ）B Il （D ）2B Il 答案：C解析：导线有效长度为2l sin30°=l ，所以该V 形通电导线收到的安培力大小为B Il 。
选C 。
本题考查安培力大小的计算。
难度：易。
5．2010·安徽·20如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制（Ⅰ为细导线）。
两线圈在距磁场上界面h 高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面。
运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。
设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v 1、v 2，在磁场中运动时产生的热量分别为Q 1、Q 2。
不计空气阻力，则A ．v 1 <v 2，Q 1< Q 2B ．v 1 =v 2，Q 1= Q 2C ．v 1 <v 2，Q 1>Q 2D ．v 1 =v 2，Q 1< Q 2 【答案】D【解析】由于从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同的速度v ，切割磁感线产生感应电流同时受到磁场的安培力22B l v F R=，又4l R Sρ=（ρ为材料的电阻率，l 为线圈的边长），所以安培力24B lvS F ρ=，此时加速度F a g m=-，且04m S l ρ=⋅(0ρ为材料的密度)，所以加速度216B v a g ρρ=-是定值，线圈Ⅰ和Ⅱ同步运动，落地速度相等v 1 =v 2。
由能量守恒可得：21()2Q m g h H m v =+-，(H 是磁场区域的高度)，Ⅰ为细导线m 小，产生的热量小，所以Q 1< Q 2。
正确选项D 。
6. 2010·全国卷Ⅰ·26如下图，在03x a ≤≤区域内存在与xy 平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.在t=0时刻，一位于坐标原点的粒子源在xy 平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y 轴正方向的夹角分布在0～180°范围内。
已知沿y 轴正方向发射的粒子在0t t =时刻刚好从磁场边界上(3,)P a a 点离开磁场。
求：⑪ 粒子在磁场中做圆周运动的半径R 及粒子的比荷q ／m;⑫ 此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y 轴正方向夹角的取值范围； ⑬ 从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。
【答案】⑪a R 332=32Bt m q π=⑫速度与y 轴的正方向的夹角范围是60°到120° ⑬从粒子发射到全部离开所用 时间 为02t【解析】 ⑪粒子沿y 轴的正方向进入磁场，从P 点经过做OP 的垂直平分线与x 轴的交点为圆心，根据直角三角形有222)3(R a a R-+=解得a R 332=23sin ==Ra θ，则粒子做圆周运动的的圆心角为120°，周期为03t T =粒子做圆周运动的向心力由洛仑兹力提供，根据牛顿第二定律得R Tm Bqv 2)2(π=，TR v π2=，化简得32Bt mq π=⑫仍在磁场中的粒子其圆心角一定大于120°，这样粒子角度最小时从磁场右边界穿出；角度最大时从磁场左边界穿出。
角度最小时从磁场右边界穿出圆心角120°，所经过圆弧的弦与⑪中相等穿出点如图，根据弦与半径、x 轴的夹角都是30°，所以此时速度与y 轴的正方向的夹角是60°。
角度最大时从磁场左边界穿出，半径与y 轴的的夹角是60°，则此时速度与y 轴的正方向的夹角是120°。
所以速度与y 轴的正方向的夹角范围是60°到120°⑬在磁场中运动时间最长的粒子的轨迹应该与磁场的右边界相切，在三角形中两个相等的腰为a R 332=，而它的高是a a a h 333323=-=，半径与y 轴的的夹角是30°，这种粒子的圆心角是240°。
所用 时间 为02t 。
所以从粒子发射到全部离开所用 时间 为02t 。
7．2010·海南物理·15右图中左边有一对平行金属板，两板相距为d ．电压为V ；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里。
图中右边有一半径为R 、圆心为O 的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面朝里。
一电荷量为q 的正离子沿平行于全属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径EF 方向射入磁场区域，最后从圆形区城边界上的G 点射出．已知弧P G 所对应的圆心角为θ，不计重力．求 (1)离子速度的大小； (2)离子的质量．【答案】（1）0VB d（2）0cot2qB B R dVθ【解析】(1)由题设知，离子在平行金属板之间做匀速直线运动，安所受到的向上的压力和向下的电场力平衡00q B qE =v①式中，v 是离子运动速度的大小，E 是平行金属板之间的匀强电场的强度，有0V E d =②RRR由①②式得0V B d=v ③(2)在圆形磁场区域，离子做匀速圆周运动，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有2q B mr =vv④式中，m 和r 分别是离子的质量和它做圆周运动的半径。
由题设，离子从磁场边界上的点G 穿出，离子运动的圆周的圆心O '必在过E 点垂直于EF 的直线上，且在EG 的垂直一平分线上(见右图)。
由几何关系有tan r R α=⑤式中，α是O O '与直径EF 的夹角，由几何关系得2αθπ+=⑥联立③④⑤⑥式得，离子的质量为0cot2qB B R d m Vθ=⑦8. 2010·安徽·23如图1所示，宽度为d 的竖直狭长区域内（边界为L 1、L 2），存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场（如图2所示），电场强度的大小为E 0，E >0表示电场方向竖直向上。
t =0时，一带正电、质量为m 的微粒从左边界上的N 1点以水平速度v 射入该区域，沿直线运动到Q 点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的N 2点。
Q 为线段N 1N 2的中点，重力加速度为g 。
上述d 、E 0、m 、v 、g 为已知量。
(1)求微粒所带电荷量q 和磁感应强度B 的大小； (2)求电场变化的周期T ；(3)改变宽度d ，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求T的最小值。
O 'α电场变化的周期 122d v T t t v gπ=+=+⑨（3）若微粒能完成题述的运动过程，要求 2d R ≥ ⑩ 联立③④⑥得：22vR g=○11 设N 1Q 段直线运动的最短时间t 1min ，由⑤⑩○11得1m in 2v t g=因t 2不变，T 的最小值 min 1min 2(21)2v T t t gπ+=+=9. 2010·全国卷Ⅱ·26图中左边有一对平行金属板，两板相距为d ，电压为V;两板之间有匀强磁场，磁场应强度大小为，方向平行于板面并垂直于纸面朝里。
图中右边有一边长为a 的正三角形区域EFG(EF 边与金属板垂直)，在此区域内及其边界上也有匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面朝里。
假设一系列电荷量为q 的正离子沿平行于金属板面，垂直于磁场的方向射入金属板之间，沿同一方向射出金属板之间的区域，并经EF 边中点H 射入磁场区域。
不计重力（1） 已知这些离子中的离子甲到达磁场边界EG 后，从边界EF 穿出磁场，求离子甲的质量。
（2） 已知这些离子中的离子乙从EG 边上的I 点（图中未画出）穿出磁场，且GI 长为34a ，求离子乙的质量。
若这些离子中的最轻离子的质量等于离子甲质量的一半，而离子乙的质量是最大的，问磁场边界上什么区域内可能有离子到达。
