2019年北京高三二模物理分类汇编：
电磁感应
【题1】（2019·东城二模19）图甲所示是工业上探测物件表面层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术的原理图。
其原理是用通电线圈使物件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的改变，从而获得物件内部是否断裂及位置的信息。
如图乙所示的是一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来的跳环实验装置，将一个套环置于线圈L上且使铁芯穿过其中，闭合开关S的瞬间，套环将立刻跳起。
对以上两个实例的理解正确的是
A．涡流探伤技术运用了电流的热效应，跳环实验演示了自感现象
B．能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料
C．以上两个实例中的线圈所连接的电源都必须是交流电源
D．以上两个实例中的线圈所连接的电源也可以都是稳恒电源
【题2】（2019·海淀二模17）如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，金属棒与两导轨始终保持垂直，并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在水平匀强磁场中，棒在竖直向上的恒力F作用下匀速上升的一段时间内，下列说法正确的是
A．通过电阻R的电流方向向左
B．棒受到的安培力方向向上
C．棒机械能的增加量等于恒力F做的功
D．棒克服安培力做的功等于电路中产生的热量
R
F
【题3】（2019·海淀二模反馈17）如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R ，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在水平匀强磁场中，棒在竖直向上的恒力F 作用下匀速上升的一段时间内，金属棒受恒定大小的滑动摩擦力f ，下列说法正确的是
A ．通过电阻R 的电流方向水平向右，棒受到的安培力方向竖直向上
B ．通过电阻R 的电流方向水平向左，棒受到的安培力方向竖直向下
C ．棒机械能增加量的大小等于棒克服重力所做的功
D ．棒机械能的增加量等于恒力F 和滑动摩擦力f 做的总功【题4】（2019·朝阳二模18）如图所示，空间存在垂直纸面向里的磁场，磁场在竖直方向均匀分布，在水平方向非均匀分布，且关于竖直平面MN 对称。
绝缘细线上端固定在M 点，下端与一个粗细均匀的铜制圆环相接。
现将圆环由P 处无初速释放，圆环第一次向右摆动最远能到达Q 处（图中未画出）。
已知圆环始终在同一竖直平面内摆动，则在圆环从P 摆向Q 的过程中，下列说法正确的是
A ．位置P 与Q 可能在同一高度
B ．感应电流方向始终逆时针
C ．感应电流方向先逆时针后顺时针D
．安培力方向始终与运动方向相反
R F
【题5】（2019·通州二模19）课堂上，老师演示了一个有趣的电磁现象：将一铝管竖立，把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释放，强磁铁在铝管中始终与管壁不接触。
可以观察到，相比强磁铁自由下落，强磁铁在铝管中的下落会延缓许多。
下课后，好奇的小明将一块较厚的泡沫塑料垫在电子秤上，再将这个铝管竖直固定在泡沫塑料上（用以消除电子秤内部铁磁性材料与磁铁相互作用的影响），如图所示，重复上述实验操作。
在强磁铁由静止释放至落到泡沫塑料上之前，关于强磁铁的运动和受力情况，下列情况可能发生的是（）
A．先加速下落后减速下落B．始终做加速运动，且加速度不断增大
C．所受合力方向竖直向上D．所受铝管对它的作用力越来越大
【题6】（2019·西城二模22）如图所示，两根足够长的金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为l.在M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦，且导轨和金属杆的电阻可忽略,重力加速度为g.
(1)让ab杆由静止开始沿导轨下滑，求它下滑的加速度大小.
(2)若在整套装置上施加磁感应强度大小为B、方向垂直于斜面向下的匀强磁场.让ab杆由静止开始沿导轨下滑.
a.当ab杆速度大小为v时，求此时ab杆中的电流大小；
b.求ab杆下滑过程中的最大速度.
【题7】（2019·海淀二模22）电磁轨道炮的加速原理如图所示。
金属炮弹静止置于两固定的平行导电导轨之间，并与轨道良好接触。
开始时炮弹在导轨的一端，通过电流后炮弹会被安培力加速，最后从导轨另一端的出口高速射出。
设两导轨之间的距离L＝0.10m，导轨长s＝5.0m，炮弹质量m＝0.030kg。
导轨上电流I的方向如图中箭头所示。
可以认为，炮弹在轨道内匀加速运动，它所在处磁场的磁感应强度始终为B＝2.0T，方向垂直于纸面向里。
若炮弹出口速度为v＝2.0×103m/s，忽略摩擦力与重力的影响。
求：
（1）炮弹在两导轨间的加速度大小a；
（2）炮弹作为导体受到磁场施加的安培力大小F；
（3）通过导轨的电流I。
【题8】（2019·海淀二模反馈22）电磁轨道炮的加速原理如图所示。
金属炮弹静止置于两固定的平行导电导轨之间，并与轨道接触良好。
开始时炮弹在导轨的一端，通过电流后炮弹会被安培力加速，最后从导轨另一端的出口高速射出。
设两导轨之间的距离L，导轨长s，炮弹质量m。
导轨上电流为I，方向如图中箭头所示。
若炮弹出口速度为v，忽略摩擦力与重力的影响。
求：
（1）炮弹在两导轨间的加速度大小a；
（2）轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大？
（3）磁场力的最大功率为多大。
【题9】（2019·通州二模22）如图所示，在匀强磁场中倾斜放置电阻不计的两根平行光滑金属导轨，金属导轨与水平面成＝37角，平行导轨间距L=1.0m。
匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度B=1.0T。
两
=1.0Ω，根金属杆ab和cd可以在导轨上无摩擦地滑动。
两金属杆的质量均为m=0.20kg，ab杆的电阻为R
1 cd杆的电阻为R
=2.0Ω。
若用与导轨平行的拉力F作用在金属杆ab上，使ab杆匀速上滑并使cd杆在导轨上
2
保持静止，整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好。
取重力加速度g=10m/s2，sin37＝0.6，cos 37＝0.8。
求：
（1）ab杆上滑的速度v的大小；
（2）ab杆两端的电势差U
；
ab
（3）0.5s的时间内通过cd杆的电量q。
【题10】（2019·东城二模23）直流电动机是常见的用电器，其原理可简化为如图所示的情景。
在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，直流电源与间距为L的两根足够长的光滑平行金属轨道MN、PQ连接，整个装置固定在水平面内，导轨电阻不计。
质量为m0的金属导体棒ab垂直放在轨道上，且与轨道接触良好。
电源电动势为E，内阻为r，导体棒ab电阻为R。
闭合开关，导体棒ab从静止开始向右运动，并通过光滑定滑轮提升质量为m 的重物。
（1）求闭合开关的瞬间，导体棒受到的安培力；
（2）导体棒ab切割磁感线运动时会产生感应电动势，该电动势总是削弱电源电动势的作用，因此称为反电动BL v。
势，其大小可以表示为E
反=
请选取匀速提升重物的过程，结合能量转化与守恒定律证明：电路中的电流；
（3）重物从静止开始向上提升，当重物提升高度为h时，导体棒速率为v，计算此过程安培力做的总功。
北京题库。