专题13 磁场 磁感线 磁感应强度 磁通量（知识梳理+3大考点精讲精练+实战训练）-【学考必备】2025年高中物理学业水平合格性考试总复习（江苏专用）

专题13 磁场 磁感线 磁感应强度 磁通量 目 录 第一部分 明晰学考要求·精准复习 第二部分 基础知识梳理·全面提升 第三部分 考点精讲精练·对点突破 考点一：磁场、磁感线 考点二：安培定则 考点三：磁感应强度 考点四：磁通量 第四部分 实战能力训练·满分必刷 1、了解磁场、磁感线； 2、了解安培定则； 3、了解磁感应强度； 4、了解磁通量。 知识点一、磁场、磁感线 1．电和磁的联系 （1）自然界中的磁体总存在着两个磁极，自然界中同样存在着两种电荷。同名磁极或同种电荷相互 ，异名磁极或异种电荷相互 。 （2）奥斯特实验 实验现象：把导线放置在小磁针的 ，当给导线通电时，与导线 放置的小磁针发生转动。 注意事项：导线应沿 方向水平放置 结论：通电导线对小磁针有 的作用，说明电流具有 。奥斯特首次揭示了 的联系。 2．磁场 （1）定义：磁体或电流周围存在的一种 ，能够传递磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的相互作用。 （2）基本性质：对放入其中的 或 产生力的作用。所有与磁现象有关的相互作用，都是通过磁场发生的，可与电荷间的相互作用相类比。 （3）产生：永磁体周围；电流的周围（运动电荷的周围）。 （4）磁场的方向性：小磁针在磁场中其 受力的方向，即小磁针 时其 所指的方向。 3．地磁场 （1）地球是一个巨大的磁体，地球周围空间存在的磁场叫地磁场。 （2）地磁场的三大特点 ①地磁场的N极在地球 附近，S极在地球 附近。地球的地理两极与地磁两极并不 ，因此，磁针并非准确地指向南、北，其间有一个夹角，这就是地 。 ②地磁场的方向在南半球斜向上，在北半球斜向下，与地球表面并 。 ③在赤道平面上，到地心等距离的各点，地磁场强度 ，且方向 。 4．磁感线 （1）定义：用来形象地描述磁场的曲线，曲线上每一点的 方向都跟这点磁场的方向一致。 （2）意义：磁感线的 表示磁场的强弱。 （3）磁感线的特点 ①为形象描述磁场而引入的 曲线，实际并不存在。 ②磁感线的 表示磁场的 ，密集的地方磁场 ，稀疏的地方磁场 。 ③磁感线的方向：磁体 从N极指向S极，磁体 从S极指向N极。 ④磁感线闭合而不 ，不 ，也不 。 ⑤磁感线上某点的 方向表示该点的磁场方向。 （4）常见永磁体的磁场 条形磁铁　　　蹄形磁铁　　异名磁极　同名磁极 知识点二、安培定则 1．直线电流的磁场：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与 方向一致，弯曲的四指所指的方向就是 环绕的方向，如图所示。 2．环形电流的磁场：让右手弯曲的四指与 的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上 的方向，如图所示。 3．通电螺线管的磁场：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟 方向一致，拇指所指的方向就是螺线管 磁场的方向，或拇指指向螺线管的 极，如图所示。 知识点三、磁感应强度 1．定义：在磁场中 于磁场方向的通电导线受到的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的 叫做通电导线所在处的磁感应强度。 2．定义式：B= 。使用条件—通电导线必须 于磁场方向放置。 单位： ，简称 ，符号 ，1 =1N/Am。 3．意义：用来描述磁场强弱和方向的物理量叫做磁感应强度，用符号 表示。 4．磁感应强度的方向 （1）物理学中规定，小磁针静止时 所指的方向，无论小磁针是否处于静止状态，其 受力方向是确定的——即磁感应强度方向。 （2）小磁针静止时 所指的反方向，也即 受力的反方向。 （3）磁场的方向就是磁感应强度B的方向。 （4）磁感线的 方向。 知识点四、磁通量 1．定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向 的面积S和B的 。 2．公式：Φ＝ 。 3．适用条件：（1） 磁场； （2）S为垂直磁场的 。大小与线圈的匝数 。 4．磁通量是 。单位： ，符号： 。 练 考点一、磁场、磁感线 【典型例题1】奥斯特实验是科学历史上的经典实验，它的价值在于直接证实了（　　） A．磁场的存在 B．导线周围存在磁场 C．通电导线周围存在磁场 D．磁场对通电导线有力的作用 【典型例题2】下列关于电场线和磁感线的说法中正确的是（　　） A．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线 B．磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的 C．电场线是不闭合曲线，磁感线也是不闭合曲线 D．电场线越密的地方，电场越强，磁感线越密的地方，磁场也越强 【对点训练1】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（　　） A．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 B．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 C．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近 D．在赤道位置放置一枚小磁针，静止时小磁针N极指向地理的北极附近 【对点训练2】做物理实验时都需要某些特定的条件，奥斯特做电流的磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响，关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是（　　） A．该实验必须在地球赤道上进行 B．通电直导线应该竖直放置 C．通电直导线应该水平东西方向放置 D．通电直导线应该水平南北方向放置 考点二、安培定则 【典型例题1】在直导线中通一自A向B方向的电流，则电流接通后，悬挂在直导线正上方的小磁针（　　） A．N极向纸里，S极向纸外旋转 B．N极向纸外，S极向纸里旋转 C．在纸面内顺时针旋转90° D．在纸面内逆时针旋转90° 【典型例题2】如图所示为通电螺线管。A为螺线管外一点，B、C两点在螺线管的垂直平分线上，则下列说法正确的是（　　） A．磁感线最密处为A处，最疏处为B处 B．磁感线最密处为B处，最疏处为A处 C．小磁针在B处和A处N极都指向左方 D．小磁针在B处和C处N极都指向右方 【对点训练1】以下关于小磁针静止时N极的指向描述正确的是（　　） A．甲图中N极垂直纸面向里 B．乙图中N极垂直纸面向外 C．丙图中N极水平向右（线圈内部） D．丁图中N极指向地理南极 【对点训练2】下列所示各图中，小磁针（涂黑的一端为小磁针的N极）的指向错误的是（　　） 考点三、磁感应强度 【典型例题1】关于磁感应强度，下列说法中正确的是（　　） A．由B＝可知，B与F成正比，与Il成反比 B．若有一小段长为l、通以电流为I的导线，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是 C．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定，其大小和方向是唯一确定的，与通电导线无关 D．通电导线不受磁场力的地方一定不存在磁场，即B＝0 【典型例题2】在磁场中放置一根直导线，导线的方向与磁场的方向垂直。保持导线位置不变，先后在导线中通入不同的电流，导线受到的力也不同。导线受到的力的大小F与通入导线的电流I的大小的关系图像正确的是（　　） 【对点训练1】有一小段通电直导线，长为1 cm，通过的电流为5 A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度大小满足（　　） A．B＝2 T B．B≤2 T C．B≥2 T D．以上情况都有可能 【对点训练2】关于磁感应强度B、电流I、导线长L和导线所受磁场力F的关系，下列说法正确的是（　　） A．在B＝0的地方，F一定等于0 B．在F＝0的地方，B一定等于0 C．若B＝1 T，I＝1 A，L＝1 m，则F一定等于1 N D．若L＝1 m，I＝1 A，F＝1 N，则B一定等于1 T 考点四、磁通量 【典型例题1】关于磁通量，下列说法正确的是（　　） A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大 B．穿过线圈的磁通量为零时，该处的磁感应强度一定为零 C．磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过线圈的磁通量也越大 D．穿过线圈的磁通量的大小与线圈的匝数无关 【典型例题2】如图所示，一束磁感线全部穿过两圆环A、B，圆环A的面积大于圆环B的面积，a、b是磁感线分布中的两点，则下列说法正确的是（　　） A．穿过A、B两环的磁通量的大小不相等，ΦA>ΦB B．穿过A、B两环的磁通量的大小不相等，ΦA<ΦB C．a、b两点的磁感应强度的大小不相等，Ba>Bb D．a、b两点的磁感应强度的大小不相等，Ba<Bb 【对点训练1】用智能手机软件可测量磁感应强度，如图所示，将手机平放在面积为1 m2的水平桌面上，在手机上建立三维坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面，竖直向上为z轴正方向，测得Bx＝0，By＝35.5 μT，Bz＝－22.1 μT，根据测量数据可知（　　） A．测量地点位于赤道位置 B．通过桌面的磁通量为2.21×10－5 Wb C．通过桌面的磁通量为3.55×10－5 Wb D．通过桌面的磁通量为4.18×10－5 Wb 【对点训练2】如图所示，环形金属轻弹簧套在条形磁体中心位置。若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所围面积的磁通量将（　　） A．减小 B．增大 C．不变 D．无法确定变化情况 1．1820年，在实验中首次发现电流磁效应的科学家是（　　） A．安培 B．奥斯特 C．楞次 D．洛伦兹 2．下列关于磁场的说法中，正确的是（　　） A．只有磁体周围才存在磁场 B．磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为规定的 C．磁场只有在磁极与磁极、磁极与通电导线发生作用时才产生 D．磁极与磁极之间、磁极与通电导线之间、通电导线与通电导线之间都是通过磁场发生相互作用的 3．如图所示，关于磁体、电流间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，电流不产生磁场，电流对小磁针的作用力是通过小磁针的磁场产生的 B．图乙中，磁体对通电导线的力是通过通电导线的磁场产生的 C．图丙中电流间的相互作用是通过电流的磁场产生的 D．图丙中电流间的相互作用是通过电荷的电场产生的 4．下面各图中，电流及其产生的磁场方向均正确的是（　　） 5．为了判断一个未知正负极的蓄电池的极性，某同学将该蓄电池通过电阻跟螺线管连接起来，发现小磁针的N极立即向螺线管偏转，如图所示。用M、N和P、Q分别表示蓄电池和螺线管两极，下列判断正确的是（　　） A．蓄电池M端为正极 B．蓄电池N端为正极 C．螺线管P端为S极 D．螺线管内部磁场方向由P指向Q 6．如图所示，小磁针放置在螺线管轴线的左侧，当闭合开关S后，不计其他磁场的影响，小磁针静止时N极的指向是（　　） A．向右 B．向左 C．向上 D．向下 7．通电螺线管附近放置四个小磁针，如图所示，当小磁针静止时，图中小磁针的指向正确的是（涂黑的一端为N极）（　　） A．a B．b C．c D．d 8．如图所示，直导线AB、螺线管E、U形磁体D三者相距较远，磁场相互不影响，开关闭合后，小磁针N极（黑色一端）指示磁场方向正确的是（　　） A．a B．B C．c D．d 9．小刘同学用铁钉与漆包线绕成电磁铁，当接通电路后，放在其上方的小磁针N极立即转向左侧，如图所示。则此时（　　） A．漆包线A端接电池负极　 B．铁钉内磁场方向向右 C．铁钉左端为电磁铁的N极 D．漆包线内电流由B流向A 10．有人根据公式 B＝提出以下看法，其中正确的是（　　） A．磁感应强度的数值跟通电导线受到的磁场力F的大小成正比 B．磁感应强度的数值跟通电导线的电流I成反比 C．磁感应强度的数值跟通电导线的长度l成反比 D．磁感应强度是表示磁场强弱的物理量，它是客观存在的，与外加导线的长度、电流的强弱和受力情况均无关 11．磁感应强度的单位是特斯拉（T），与它等价的是（　　） A． B． C． D． 12．如图所示是一条形磁体周围部分磁感线分布示意图，在磁场中取两个面积相等的圆环S1、S2进行研究，圆心O、O′在条形磁体的中轴线上，P、Q位于圆环S1上，是上、下对称的两点，P、P′分别是两圆环S1、S2上相同位置的点。下列说法正确的是（　　） A．P点磁感应强度的大小比Q点的大 B．P点磁感应强度的大小比P′点的小 C．穿过S1的磁通量比穿过S2的大 D．穿过S1的磁通量与穿过S2的一样大 13．如图所示，两个线圈a、b的半径分别为r和2r，匝数分别为N1和N2，圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为（　　） A．N1∶N2 B．N1∶4N2 C．1∶2 D．1∶1 14．如图所示，一个闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成30°角，磁感应强度为B，用下述哪个方法可使穿过线圈的磁通量增加一倍（　　） A．把线圈匝数增加一倍 B．把线圈面积增加一倍 C．把线圈的半径增加一倍 D．转动线圈使得轴线与磁场方向平行 15．如图所示为电流产生磁场的分布图，其中正确的是 16．如图所示，一通电直导线水平放置，其上方M、N两点的磁感应强度分别为BM、BN，则 A．BM> BN，方向均竖直向上 B． BM> BN，方向均竖直向下 C．BM> BN，方向均垂直纸面向里 D．BM> BN，方向均垂直纸面向外 17．通电长直导线的磁感线分布如图所示，面积相等的线圈S1、S2所在平面与导线垂直，关于通过线圈S1、S2的磁通量Φ1、Φ2，下列分析正确的是 A．Φ1＞Φ2 B．Φ1＜Φ2 C．Φ1与Φ2 相等，但不为0 D．Φ1与Φ2均为0 18．磁场中某区域的磁感线如图所示，则 A．a、b两处磁感应强度大小不等，Ba>Bb B．a、b两处磁感应强度大小不等，Ba<Bb C．同一小段通电导线放在a处时受力一定比b处时大 D．同一小段通电导线放在a处时受力一定比b处时小 19．下列各图中正确的是 A． B． C． D． 20．如图矩形线框在匀强磁场中绕轴匀速转动，从图示位置（磁场与线圈平面垂直）开始线框转动180°，在这个过程中磁通量变化情况是 A．一直变大 B．一直变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题13 磁场 磁感线 磁感应强度 磁通量 目 录 第一部分 明晰学考要求·精准复习 第二部分 基础知识梳理·全面提升 第三部分 考点精讲精练·对点突破 考点一：磁场、磁感线 考点二：安培定则 考点三：磁感应强度 考点四：磁通量 第四部分 实战能力训练·满分必刷 1、了解磁场、磁感线； 2、了解安培定则； 3、了解磁感应强度； 4、了解磁通量。 知识点一、磁场、磁感线 1．电和磁的联系 （1）自然界中的磁体总存在着两个磁极，自然界中同样存在着两种电荷。同名磁极或同种电荷相互排斥，异名磁极或异种电荷相互吸引。 （2）奥斯特实验 实验现象：把导线放置在小磁针的上方，当给导线通电时，与导线平行放置的小磁针发生转动。 注意事项： 导线应沿南北方向水平放置 结论：通电导线对小磁针有力的作用，说明电流具有磁效应。奥斯特首次揭示了电与磁的联系。 2．磁场 （1）定义：磁体或电流周围存在的一种特殊物质，能够传递磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的相互作用。 （2）基本性质：对放入其中的磁体或电流产生力的作用。所有与磁现象有关的相互作用，都是通过磁场发生的，可与电荷间的相互作用相类比。 （3）产生：永磁体周围；电流的周围（运动电荷的周围）。 （4）磁场的方向性：小磁针在磁场中其北极受力的方向，即小磁针静止时其北极所指的方向。 3．地磁场 （1）地球是一个巨大的磁体，地球周围空间存在的磁场叫地磁场。 （2）地磁场的三大特点 ①地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近。地球的地理两极与地磁两极并不重合，因此，磁针并非准确地指向南、北，其间有一个夹角，这就是地磁偏角。 ②地磁场的方向在南半球斜向上，在北半球斜向下，与地球表面并不平行。 ③在赤道平面上，到地心等距离的各点，地磁场强度相等，且方向水平。 4．磁感线 （1）定义：用来形象地描述磁场的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟这点磁场的方向一致。 （2）意义：磁感线的疏密表示磁场的强弱。 （3）磁感线的特点 ①为形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在。 ②磁感线的疏密表示磁场的强弱，密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱。 ③磁感线的方向：磁体外部从N极指向S极，磁体内部从S极指向N极。 ④磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。 ⑤磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。 （4）常见永磁体的磁场 条形磁铁　　　蹄形磁铁　　异名磁极　同名磁极 知识点二、安培定则 1．直线电流的磁场：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向，如图所示。 2．环形电流的磁场：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁场的方向，如图所示。 3．通电螺线管的磁场：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟螺线管电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向，或拇指指向螺线管的N极，如图所示。 知识点三、磁感应强度 1．定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度。 2．定义式：B=。使用条件—通电导线必须垂直于磁场方向放置。 单位：特斯拉，简称特，符号T，1T=1N/Am。 3．意义：用来描述磁场强弱和方向的物理量叫做磁感应强度，用符号B表示。 4．磁感应强度的方向 （1）物理学中规定，小磁针静止时N极所指的方向，无论小磁针是否处于静止状态，其N极受力方向是确定的——即磁感应强度方向。 （2）小磁针静止时S极所指的反方向，也即S极受力的反方向。 （3）磁场的方向就是磁感应强度B的方向。 （4）磁感线的切线方向。 知识点四、磁通量 1．定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S和B的乘积。 2．公式：Φ＝BS。 3．适用条件：（1）匀强磁场； （2）S为垂直磁场的有效面积。大小与线圈的匝数无关。 4．磁通量是标量。单位：韦伯，符号：Wb。 练 考点一、磁场、磁感线 【典型例题1】奥斯特实验是科学历史上的经典实验，它的价值在于直接证实了（　　） A．磁场的存在 B．导线周围存在磁场 C．通电导线周围存在磁场 D．磁场对通电导线有力的作用 【答案】C 【解析】奥斯特实验直接证实了通电导线周围有磁场，从而使得通电导线正下方的小磁针发生了偏转，故选C。 【典型例题2】下列关于电场线和磁感线的说法中正确的是（　　） A．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线 B．磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的 C．电场线是不闭合曲线，磁感线也是不闭合曲线 D．电场线越密的地方，电场越强，磁感线越密的地方，磁场也越强 【答案】D 【解析】电场线与磁感线分别是为了形象地描述电场、磁场而引入的假想曲线，实际并不存在，A错误；两种场线都不会相交，B错误；电场线起始于正电荷或无穷远处，终止于无穷远处或负电荷，而磁感线在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极，组成闭合曲线，C错误；电场线越密，表示该处电场越强，磁感线越密，表示该处磁场越强，D正确。 【对点训练1】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（　　） A．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 B．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 C．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近 D．在赤道位置放置一枚小磁针，静止时小磁针N极指向地理的北极附近 【答案】A 【解析】只有赤道上方附近的地磁场的方向与地面平行，A错误；地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，存在地磁偏角，B正确；磁感线是闭合的，由题图可推知地球内部存在磁场，地磁南极在地理北极附近， C正确；在赤道位置放置一枚小磁针，静止时小磁针N极指向地理的北极附近，D正确。 【对点训练2】做物理实验时都需要某些特定的条件，奥斯特做电流的磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响，关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是（　　） A．该实验必须在地球赤道上进行 B．通电直导线应该竖直放置 C．通电直导线应该水平东西方向放置 D．通电直导线应该水平南北方向放置 【答案】D 【解析】地磁场的方向为南北方向，当通电直导线水平南北方向放置时，能在其下方产生东西方向的磁场，小磁针有明显的偏转，故选D。 考点二、安培定则 【典型例题1】在直导线中通一自A向B方向的电流，则电流接通后，悬挂在直导线正上方的小磁针（　　） A．N极向纸里，S极向纸外旋转 B．N极向纸外，S极向纸里旋转 C．在纸面内顺时针旋转90° D．在纸面内逆时针旋转90° 【答案】B 【解析】根据安培定则可判断出小磁针附近的磁场方向为垂直纸面向外，根据小磁针的N极指向磁场方向，可知悬挂在直导线正上方的小磁针N极向纸外，S极向纸里旋转，故B正确。 【典型例题2】如图所示为通电螺线管。A为螺线管外一点，B、C两点在螺线管的垂直平分线上，则下列说法正确的是（　　） A．磁感线最密处为A处，最疏处为B处 B．磁感线最密处为B处，最疏处为A处 C．小磁针在B处和A处N极都指向左方 D．小磁针在B处和C处N极都指向右方 【答案】C 【解析】由磁感线的疏密分布可知，磁感线最密的是B处，最疏的是C处，故A、B错误；根据安培定则知，通电螺线管左端相当于磁体N极，右端相当于磁体S极，因外部的磁感线是从N极指向S极，而内部则是从S极指向N极的，因此小磁针在B处和A处N极都指向左方，C处N极指向右方，故C正确，D错误。 【对点训练1】以下关于小磁针静止时N极的指向描述正确的是（　　） A．甲图中N极垂直纸面向里 B．乙图中N极垂直纸面向外 C．丙图中N极水平向右（线圈内部） D．丁图中N极指向地理南极 【答案】C 【解析】由安培定则可知甲图中小磁针所在位置的磁场方向垂直纸面向外，即N极垂直纸面向外，故A错误；由安培定则可知乙图中小磁针所在位置的磁场方向垂直纸面向里，即N极垂直纸面向里，故B错误；由安培定则可知丙图中小磁针所在位置的磁场方向水平向右，即N极水平向右（线圈内部），故C正确；由于地磁场的北极在地理南极附近，故丁图中N极指向地理北极，故D错误。 【对点训练2】下列所示各图中，小磁针（涂黑的一端为小磁针的N极）的指向错误的是（　　） 【答案】C 【解析】由安培定则，螺线管内部磁场N极向左，小磁针N极与磁场方向相同，A正确；地球磁场从地球南极附近指向地球北极附近，B正确；条形磁体的磁场由N极指向S极，故中间位置磁场方向向下，故小磁针N极向下，C错误；蹄形磁体的磁场由N极指向S极，小磁针的N极和磁场方向一致，D正确。 考点三、磁感应强度 【典型例题1】关于磁感应强度，下列说法中正确的是（　　） A．由B＝可知，B与F成正比，与Il成反比 B．若有一小段长为l、通以电流为I的导线，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是 C．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定，其大小和方向是唯一确定的，与通电导线无关 D．通电导线不受磁场力的地方一定不存在磁场，即B＝0 【答案】C 【解析】磁感应强度的定义式是B＝，这是比值定义法定义的物理量，B与F、I、l均没有关系，它是由磁场本身决定的，其大小和方向是唯一确定的，与通电导线无关，拿走导线后磁感应强度不变，A错误，C正确；当通电导线与磁场方向垂直时，才有B＝，若通电导线的放置方向与磁场方向平行，则不受磁场力的作用，但磁感应强度大小不为零，B、D错误。 【典型例题2】在磁场中放置一根直导线，导线的方向与磁场的方向垂直。保持导线位置不变，先后在导线中通入不同的电流，导线受到的力也不同。导线受到的力的大小F与通入导线的电流I的大小的关系图像正确的是（　　） 【答案】B 【解析】在磁场中的同一位置磁感应强度B一定，由于直导线放置的方向与磁场的方向垂直，导线长度L一定，根据F＝BIL可知，F与I成正比，即F－I图像为一条过原点的倾斜直线，故选B。 【对点训练1】有一小段通电直导线，长为1 cm，通过的电流为5 A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度大小满足（　　） A．B＝2 T B．B≤2 T C．B≥2 T D．以上情况都有可能 【答案】C 【解析】B＝成立的条件是电流方向与磁场方向垂直，则当F＝0.1 N时，该点的磁感应强度大小满足B≥＝ T＝2 T，C项正确。 【对点训练2】关于磁感应强度B、电流I、导线长L和导线所受磁场力F的关系，下列说法正确的是（　　） A．在B＝0的地方，F一定等于0 B．在F＝0的地方，B一定等于0 C．若B＝1 T，I＝1 A，L＝1 m，则F一定等于1 N D．若L＝1 m，I＝1 A，F＝1 N，则B一定等于1 T 【答案】A 【解析】在B为零的地方，F一定为零，而F为零时，B不一定为零，可能B与I平行，故A正确，B错误；若B＝1 T，I＝1 A，L＝1 m，只有B垂直于I时，F＝BIL＝1 N，故C错误；若F＝1 N，I＝1 A，L＝1 m，只有B垂直于I时，B＝＝1 T，故D错误。 考点四、磁通量 【典型例题1】关于磁通量，下列说法正确的是（　　） A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大 B．穿过线圈的磁通量为零时，该处的磁感应强度一定为零 C．磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过线圈的磁通量也越大 D．穿过线圈的磁通量的大小与线圈的匝数无关 【答案】D 【解析】磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量不一定越大，若线圈与磁感线平行，磁通量等于零，A错误；穿过线圈的磁通量为零时，该处的磁感应强度不一定为零，可能线圈与磁感线平行，B错误；磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过线圈的磁通量不一定越大，还与线圈与磁感线的夹角有关，C错误；穿过线圈的磁通量的大小与线圈的匝数无关，D正确。 【典型例题2】如图所示，一束磁感线全部穿过两圆环A、B，圆环A的面积大于圆环B的面积，a、b是磁感线分布中的两点，则下列说法正确的是（　　） A．穿过A、B两环的磁通量的大小不相等，ΦA>ΦB B．穿过A、B两环的磁通量的大小不相等，ΦA<ΦB C．a、b两点的磁感应强度的大小不相等，Ba>Bb D．a、b两点的磁感应强度的大小不相等，Ba<Bb 【答案】D 【解析】形象地来看，磁通量即通过圆环的磁感线总条数，由题可知，穿过A、B两环的磁感线的条数是相等的，所以穿过A、B两环的磁通量的大小相等，故A、B错误；磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，由题图可知，Ba<Bb，故C错误，D正确。 【对点训练1】用智能手机软件可测量磁感应强度，如图所示，将手机平放在面积为1 m2的水平桌面上，在手机上建立三维坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面，竖直向上为z轴正方向，测得Bx＝0，By＝35.5 μT，Bz＝－22.1 μT，根据测量数据可知（　　） A．测量地点位于赤道位置 B．通过桌面的磁通量为2.21×10－5 Wb C．通过桌面的磁通量为3.55×10－5 Wb D．通过桌面的磁通量为4.18×10－5 Wb 【答案】B 【解析】赤道位置的地磁场方向水平且由南指向北，竖直方向的分磁场为零，即Bz＝0，故A错误；通过桌面的磁通量为Φ＝|Bz|S＝22.1×10－6×1 Wb＝2.21×10－5 Wb，故B正确，C、D错误。 【对点训练2】如图所示，环形金属轻弹簧套在条形磁体中心位置。若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所围面积的磁通量将（　　） A．减小 B．增大 C．不变 D．无法确定变化情况 【答案】A 【解析】根据条形磁体的磁场分布，由于磁场的磁感线是闭合的曲线，在磁体内部是由S极指向N极，在磁体外部是由N极指向S极，且在磁体外的磁感线分布在磁体四周很大的空间内，穿过环形金属轻弹簧的磁通量有磁体内部向上的，也有磁体外部向下的，实际穿过环形金属轻弹簧的磁通量是合磁通量，即相当于向上的磁感线条数与向下的磁感线条数之差。当环形金属轻弹簧面积增大后，穿过环形金属轻弹簧向上的磁感线条数没有变化，而向下的磁感线条数增多，磁感线抵消得多，合磁通量减小，故A正确，B、C、D错误。 1．1820年，在实验中首次发现电流磁效应的科学家是（　　） A．安培 B．奥斯特 C．楞次 D．洛伦兹 【答案】B 2．下列关于磁场的说法中，正确的是（　　） A．只有磁体周围才存在磁场 B．磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为规定的 C．磁场只有在磁极与磁极、磁极与通电导线发生作用时才产生 D．磁极与磁极之间、磁极与通电导线之间、通电导线与通电导线之间都是通过磁场发生相互作用的 【答案】D 【解析】磁场存在于磁体周围和电流周围，故A错误；磁场是实际存在的，不是假想的，磁感线是假想的，故B错误；磁场存在于磁体和电流周围，即使没有发生作用，磁场仍然是存在的，故C错误；磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用的，故D正确。 3．如图所示，关于磁体、电流间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，电流不产生磁场，电流对小磁针的作用力是通过小磁针的磁场产生的 B．图乙中，磁体对通电导线的力是通过通电导线的磁场产生的 C．图丙中电流间的相互作用是通过电流的磁场产生的 D．图丙中电流间的相互作用是通过电荷的电场产生的 【答案】C 【解析】题图甲中，电流对小磁针的作用力是通过电流的磁场产生的；题图乙中，磁体对通电导线的作用力是通过磁体的磁场产生的；题图丙中，电流对另一个电流的作用力是通过该电流的磁场产生的．综上所述，选项C正确，A、B、D错误。 4．下面各图中，电流及其产生的磁场方向均正确的是（　　） 【答案】C 5．为了判断一个未知正负极的蓄电池的极性，某同学将该蓄电池通过电阻跟螺线管连接起来，发现小磁针的N极立即向螺线管偏转，如图所示。用M、N和P、Q分别表示蓄电池和螺线管两极，下列判断正确的是（　　） A．蓄电池M端为正极 B．蓄电池N端为正极 C．螺线管P端为S极 D．螺线管内部磁场方向由P指向Q 【答案】B 【解析】小磁针的N极向螺线管偏转说明小磁针所在位置磁场方向向左，即螺线管P端为N极，Q端为S极，选项C错误；在螺线管的内部，磁场方向由S极指向N极，所以螺线管内部磁场方向由Q指向P，选项D错误；根据安培定则可知，在蓄电池外部电流从N流向M，蓄电池N端为正极，选项A错误，B正确。 6．如图所示，小磁针放置在螺线管轴线的左侧，当闭合开关S后，不计其他磁场的影响，小磁针静止时N极的指向是（　　） A．向右 B．向左 C．向上 D．向下 【答案】A 【解析】根据右手螺旋定则可判定，开关闭合后通电螺线管右端为N极，左端为S极．根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可判定小磁针静止时N极指向右侧，故选A。 7．通电螺线管附近放置四个小磁针，如图所示，当小磁针静止时，图中小磁针的指向正确的是（涂黑的一端为N极）（　　） A．a B．b C．c D．d 【答案】B 【解析】由安培定则判断出螺线管的左侧相当于条形磁体的N极，右侧相当于S极，故在小磁针a、c、d处磁场方向水平向左，小磁针b处磁场方向水平向右，小磁针静止时N极应沿磁感线方向，只有小磁针b指向正确，选项B正确。 8．如图所示，直导线AB、螺线管E、U形磁体D三者相距较远，磁场相互不影响，开关闭合后，小磁针N极（黑色一端）指示磁场方向正确的是（　　） A．a B．B C．c D．d 【答案】C 【解析】小磁针N极的指向为磁感线方向，直导线AB部分，电流从上到下，所以从上往下看，直导线产生的磁场方向应为顺时针方向，所以小磁针a的N极应指向纸面外，A错误；在通电螺线管E部分，由安培定则可知，在内部磁感线从右到左，故右端为螺线管S极，左端为N极，在外部磁感线从N极到S极，所以小磁针b的N极应向右，小磁针c的N极向左，B错误，C正确；在U形磁体D部分，由安培定则可知，左端为S极，右端为N极，在外部磁场方向从右端指向左端，所以小磁针d的N极应向左，D错误。 9．小刘同学用铁钉与漆包线绕成电磁铁，当接通电路后，放在其上方的小磁针N极立即转向左侧，如图所示。则此时（　　） A．漆包线A端接电池负极　 B．铁钉内磁场方向向右 C．铁钉左端为电磁铁的N极 D．漆包线内电流由B流向A 【答案】B 【解析】当接通电路后，放在其上方的小磁针N极立即转向左侧，所以小磁针处的磁场的方向向左，通电螺线管产生的磁场的方向向右，铁钉右端为电磁铁的N极，所以漆包线内电流由A流向B，漆包线A端接电池正极，故B正确，A、C、D错误。 10．有人根据公式 B＝提出以下看法，其中正确的是（　　） A．磁感应强度的数值跟通电导线受到的磁场力F的大小成正比 B．磁感应强度的数值跟通电导线的电流I成反比 C．磁感应强度的数值跟通电导线的长度l成反比 D．磁感应强度是表示磁场强弱的物理量，它是客观存在的，与外加导线的长度、电流的强弱和受力情况均无关 【答案】D 【解析】磁感应强度是表示磁场强弱的物理量，它是客观存在的，与导线的长度、电流的强弱和受力情况均无关，只是由通电导线所受的磁场力与导线的电流和长度的乘积的比值来计算，故选D。 11．磁感应强度的单位是特斯拉（T），与它等价的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 12．如图所示是一条形磁体周围部分磁感线分布示意图，在磁场中取两个面积相等的圆环S1、S2进行研究，圆心O、O′在条形磁体的中轴线上，P、Q位于圆环S1上，是上、下对称的两点，P、P′分别是两圆环S1、S2上相同位置的点。下列说法正确的是（　　） A．P点磁感应强度的大小比Q点的大 B．P点磁感应强度的大小比P′点的小 C．穿过S1的磁通量比穿过S2的大 D．穿过S1的磁通量与穿过S2的一样大 【答案】C 【解析】根据条形磁体的磁感线分布特点及对称性可知，P、Q两点的磁感线疏密程度相同，故两点的磁感应强度大小相等，A错误；P点附近的磁感线比P′点附近的磁感线密，则P点的磁感应强度比P′点的大，B错误；由题图可知，穿过S1的磁感线条数比穿过S2的磁感线条数多，则穿过S1的磁通量比穿过S2的大，C正确，D错误。 13．如图所示，两个线圈a、b的半径分别为r和2r，匝数分别为N1和N2，圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为（　　） A．N1∶N2 B．N1∶4N2 C．1∶2 D．1∶1 【答案】D 【解析】由于线圈平面与磁场方向垂直，故穿过该平面的磁通量为Φ＝BS；半径为r的圆形范围内有匀强磁场，所以磁场的区域面积为S＝πr2；结合题图可知，穿过两个线圈的磁感线的条数是相等的，所以磁通量都是Φ＝πBr2，与线圈的大小、匝数无关，穿过a、b两线圈的磁通量之比为1∶1，故选D。 14．如图所示，一个闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成30°角，磁感应强度为B，用下述哪个方法可使穿过线圈的磁通量增加一倍（　　） A．把线圈匝数增加一倍 B．把线圈面积增加一倍 C．把线圈的半径增加一倍 D．转动线圈使得轴线与磁场方向平行 【答案】B 【解析】把线圈的匝数增加一倍，穿过线圈的磁感线的条数不变，磁通量不变，故A错误；根据Φ＝BScos θ，把线圈面积增加一倍，可使穿过线圈的磁通量增加一倍，故B正确；把线圈的半径增加一倍，线圈的面积S＝πR2变为原来的4倍，磁通量为原来的4倍，故C错误；转动线圈使得轴线与磁场方向平行，此时线圈平面与磁场垂直，有效面积由Scos 30°变为S，磁通量为原来的倍，故D错误。 15．如图所示为电流产生磁场的分布图，其中正确的是 【答案】D 【解析】题图A中电流方向向上，由安培定则可知磁场方向为逆时针（从上向下看），故A错误；题图B中电流方向向下，由安培定则可知磁场方向为顺时针（从上向下看），B错误；题图C、D中电流为环形电流，由安培定则可知，内部磁场方向应向右，故C错误，D正确。 16．如图所示，一通电直导线水平放置，其上方M、N两点的磁感应强度分别为BM、BN，则 A．BM> BN，方向均竖直向上 B． BM> BN，方向均竖直向下 C．BM> BN，方向均垂直纸面向里 D．BM> BN，方向均垂直纸面向外 【答案】D 【解析】利用安培定则可以判断出通电直导线周围的磁场线分布情况，图中电流方向向右，则上方磁场垂直纸面向外，且越靠近导线的，磁场越强，所以BM＞BN。ABC描述与分析不符，故ABC错误。D描述与分析相符，故D正确。 17．通电长直导线的磁感线分布如图所示，面积相等的线圈S1、S2所在平面与导线垂直，关于通过线圈S1、S2的磁通量Φ1、Φ2，下列分析正确的是 A．Φ1＞Φ2 B．Φ1＜Φ2 C．Φ1与Φ2 相等，但不为0 D．Φ1与Φ2均为0 【答案】D 【解析】线圈平面与磁感线平行，故线圈的磁通量为零，故D正确，ABC错误；故选D。 18．磁场中某区域的磁感线如图所示，则 A．a、b两处磁感应强度大小不等，Ba>Bb B．a、b两处磁感应强度大小不等，Ba<Bb C．同一小段通电导线放在a处时受力一定比b处时大 D．同一小段通电导线放在a处时受力一定比b处时小 【答案】A 【解析】磁感线的疏密程度反映磁感应强度，a、b两点中a点处磁感线较密，因此a点磁感应强度大，故B错误，A正确；通电导线在磁场中的受力大小除了跟磁感应强度有关外，还跟电流与磁感线方向夹角大小有关，因此同一通电导线在a、b处受力大小无法判断，故CD错误。故选A。 19．下列各图中正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据右手定则，可知A选项磁场是逆时针方向；B选项螺线管内的磁场方向应该向右，AB错误；由左手定则可知C选项画图正确，D选项受洛伦兹力方向应该向左，C正确，D错误。故选C。 20．如图矩形线框在匀强磁场中绕轴匀速转动，从图示位置（磁场与线圈平面垂直）开始线框转动180°，在这个过程中磁通量变化情况是 A．一直变大 B．一直变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大 【答案】D 【解析】由图示可知，线框在图示位置B与面积S垂直，磁通量最大，转动180°的过程中，磁感应强度与磁场夹角先减小后变大，穿过线框的磁感线条数先减小后逐渐增大，故选D。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$