13.1磁场 磁感线 分层作业-2025-2026学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

13.1 磁场 磁感线 【题型归纳】 一、磁场与磁感线 二、地磁场及磁感线分布（基础） 三、直线电流的磁场（重点） 四、环形电流的磁场 五、奥期特实验与安培定则 六、磁感线与电场线 【精准训练】 题型一、磁场与磁感线 1．（24-25高二上·贵州六盘水·期末）关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是（    ） A．磁场只存在于磁体外部 B．磁场是人们假想的，事实上不存在 C．磁感线是真实存在的、有方向的曲线 D．磁感线不相交，其疏密表示磁场的强弱 2．（24-25高二上·江苏常州·期中）磁场中某区域的磁感线如图所示，a、b、c、d、e是磁场中的5个点，其中c、d两点关于直线对称，下面说法正确的是（　　） A．c、d两点关于直线对称，所以c、d两点磁感应强度方向相同 B．a点没有磁感线穿过，所以a点磁感应强度一定为零 C．这5个位置中，e点的磁感应强度最大 D．b、e两点的磁感应强度相等 3．（22-23高二上·广东深圳·期末）磁感线垂直磁传感器进入探头的磁敏元件时测量值为负，反之为正，如图所示。磁感线平行于探头截面时测量值为零。当磁传感器平行于条形磁体向右平移，探头从S极左侧运动到N极右侧的过程中，测量出磁感应强度分布曲线正确的是（　　） A． B． C． D． 4．（23-24高二上·广东广州·期末）北宋《武经总要》记载，让铁鱼的头尾指向南北，先把铁鱼烧红，再将铁鱼放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，后让其在水中漂浮，制成指南鱼（鱼头指南），如图是指南鱼静止时的指向。下列判断正确的是（　　） A．指南鱼的鱼头应标注“S” B．指南鱼周围存在磁感线 C．指南鱼不能吸引小铁针 D．指南鱼的鱼头磁性最弱 题型二、地磁场及磁感线分布 5．（24-25高二上·重庆·期末）宇宙中存在着各种各样的恐怖天体，比如黑洞，中子星，脉冲星，磁星。1979年人类首次发现磁星，磁星被称为宇宙磁王。若某个磁星的磁感应强度相当于地球磁场的1000万亿倍，分布与地球类似，下列有关磁星的磁场说法正确的是（　　） A．磁星可能只有N极 B．磁场只存在于磁星外部，而磁星内部不存在磁场 C．由于磁场特别强，所以该磁星表面真实的存在磁感线 D．磁星表面的磁感线不可能相交 6．（24-25高二上·广东深圳·期末）中国作为文明古国，其四大发明——造纸术、印刷术、火药、指南针影响深远。东汉时期思想家王充在《论衡》一书中有关于“司南之杓，投之于地，其柢（即勺柄）指南”的记载。如图所示的司南是用天然磁铁矿石琢成的一个勺形物体，放在一个刻着方位的光滑方盘上。下列说法正确的是（　　） A．“司南之杓”可以用铜为材料制作 B．“柢”相当于磁体的S极 C．地球的磁场是人为想象出来的 D．“柢”能够指南是因为方盘对它施加了向南的力 7．（24-25高二上·云南·期末）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如图所示。结合上述材料，下列说法正确的是（    ） 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，地磁南极在地理南极附近 C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D．在赤道位置放置一枚小磁针，小磁针N极指向地理的南极 8．（23-24高二上·福建厦门·期末）智能手机安装适当的软件后，利用手机中的磁传感器可以测量磁感应强度．如图所示，小廈同学在首门市某公园测量地磁场，将手机水平放置后建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为面，屏幕朝上且轴正向指向北方．若忽略其他磁场的干扰，则所测得地磁场的磁感应强度可能为（    ） A． B． C． D． 题型三、直线电流的磁场 9．（24-25高二上·北京海淀·期末）在一条沿水平方向放置的导线下方，放一个可以自由转动的小磁针。实验中观察到，当导线中没有通电流时，小磁针的指向如图所示；当导线中通恒定电流时，小磁针极向纸内转动，则（　　） A．导线中的电流方向向右 B．导线中的电流方向向左 C．若将小磁针放置在导线的上方，小磁针肯定不发生转动 D．若将小磁针放置在导线的上方，也能观察到小磁针极向纸内转动 10．（24-25高二上·四川乐山·期末）如图所示，一束带电粒子沿着水平虚线方向平行地飞过小磁针的正上方时，磁针的N极向纸内偏转，这一束带电粒子可能是（    ） ①向左飞行的负离子    ②向右飞行的负离子    ③向左飞行的正离子    ④向右飞行的正离子 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 11．如图所示，两根非常靠近且互相垂直并互相绝缘的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向外的（　　） A．区域Ⅰ B．区域Ⅱ C．区域Ⅲ D．区域Ⅳ 题型四、环形电流的磁场 12．（24-25高二上·河南南阳·期末）软铁环上绕有对称的绝缘通电导线，电流方向如图所示，则（   ） A．软铁环中心O点的磁感应强度为0 B．软铁环中心O点的磁感应强度方向向右 C．软铁环正上方的A点磁感应强度方向向下 D．软铁环正下方的B点磁感应强度方向向上 13．（24-25高二上·福建南平·期末）地球本身是一个大磁体，为了解释地球的磁性，安培假设地球的磁场是由以地心为圆心的环形电流产生，能正确表示该环形电流I方向的是（　　） A． B． C． D． 14．（24-25高二上·广东江门·期末）如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后，三只小磁针N极的偏转方向是（　　） A．全向里 B．全向外 C．a向里，b、c向外 D．a、c向外，b向里 15．（24-25高二上·广东·期中）如图所示，螺线管接通电源后，螺线管中的电流恒定不变，在螺线管的正上方放置一可以自由偏转的小磁针，小磁针静止时极指向左侧，点为螺线管中轴线上的点。下列说法正确的是（　　） A．电源的甲端是正极，点的磁感应强度方向向右 B．电源的乙端是正极，点的磁感应强度方向向右 C．电源的甲端是负极，点的磁感应强度方向向左 D．电源的乙端是负极，点的磁感应强度方向向左 16．（24-25高二上·辽宁·阶段练习）新一代人造太阳——中国环流三号，创造了我国可控核聚变装置运行新纪录，技术水平居国际前列。其核心部件示意如图所示，通过一簇线圈（类似于通电螺线管）产生磁场，使高温等离子体（含有带正、负电的粒子）在磁场中发生可控核聚变反应。取某处线圈截面，其电流方向与线圈内的磁场方向关系正确的是（    ） A． B． C． D． 17．（24-25高一下·安徽阜阳·期末）1876年物理学家罗兰完成了著名的“罗兰实验”。他把大量的负电荷加在一个橡胶圆盘上，然后在圆盘附近悬挂一个小磁针，将圆盘绕中心轴按照图示方向（自上向下看为顺时针）高速旋转，发现小磁针发生偏转。忽略地磁场对小磁针的影响，下列说法正确的是（　　） A．小磁针发生偏转的原因是橡胶圆盘产生了电场 B．小磁针发生偏转的原因是电荷运动形成的电流产生了磁场 C．当小磁针位于圆盘的左方时，极指向下方 D．当小磁针位于圆盘的左方时，极指向上方 题型五、奥期特实验与安培定则 18．（24-25高二上·福建泉州·期末）奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效应，一个可自由转动的小磁针放在金属导线正下方，导线两端与一电池相连，接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。下列说法正确的是（　　） A．接通电源前，小磁针N极指向地理南极 B．接通电源瞬间，小磁针上方导线的电流方向从右向左 C．接通电源瞬间，小磁针N极垂直纸面向外转 D．接通电源瞬间，小磁针N极垂直纸面向里转 19．（23-24高二上·安徽黄山·期末）（多选）如图所示，某同学在实验室模拟奥斯特的电流磁效应实验时，发现小磁针在水平方向上不发生偏转，可能的原因是（    ） A．通电直导线中电流方向自西向东，小磁针放在通电直导线附近等高的水平位置 B．通电直导线中电流方向自东向西，小磁针放在通电直导线附近正上方 C．通电直导线中电流方向自南向北，小磁针放在通电直导线附近正下方 D．通电直导线中电流方向自北向南，小磁针放在通电直导线附近正上方 20．（24-25高二上·贵州安顺·期末）（多选）如图所示，一个可自由转动的小磁针放在铜丝导线正下方，接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。为了继续研究导线直径、导线材料、电池电动势以及小磁针位置等因素对小磁针偏转情况的影响。下列实验符合事实的是（　　） A．减小铜丝直径，小磁针仍能偏转 B．小磁针的偏转情况与其放置位置有关 C．减小电源电动势，小磁针一定不能偏转 D．用铝丝导线替换铜丝导线，小磁针仍能偏转 题型六、磁感线与电场线 21．（24-25高二上·江西吉安·期末）等量异种点电荷的电场线与异名磁极的磁感线对比如下图所示，下列说法正确的是（　　） 甲：等量异种点电荷的电场线  乙：异名磁极的磁感线 A．电场线起于正电荷，止于负电荷，是闭合的场线 B．磁感线起于N极，止于S极，是不闭合的场线 C．磁感线的疏密代表磁场的强弱，磁场的方向与磁感线垂直 D．电场线的疏密代表电场的强弱，电场的方向沿电场线的切线方向 22．（24-25高二上·云南昆明·期末）法拉第为描述场的性质而提出场线的假设。电场中某区域的电场线分布如图甲所示，A、B是电场中的两点；图乙是未知场的一部分场线，点A、P、Q处于中央同一直线上，P、Q关于中垂线对称，以下判断正确的是（　　） A．图甲中A点的电场强度大于B点的电场强度 B．图甲中将正电荷从B点移到A点，电荷的电势能增加 C．乙图可能是两个异种电荷产生的电场线，且A、P处场强的方向相同 D．乙图可能是条形磁铁产生磁场的磁感线，且P、Q处场强相同 23．（22-23高二上·广东河源·期末）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．电场线和磁感线都是一条闭合有方向的曲线 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 24．（22-23高二上·山西朔州·期末）（多选）下列关于电场线和磁感线的说法中，不正确的是（　　） A．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际不存在的线 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．电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线 D．电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布较密的地方，同一试探电荷所受的磁场力也越大 【创新扩展】 25．（2024·湖南·模拟预测）磁悬浮地球仪内部存在永磁铁，当底座通电后地球仪可以悬浮在空中，用手转动地球仪，可生动地展现地球在太空中的形态。若用手触碰地球仪使其偏离平衡位置少许，底座中的霍尔元件能检测到磁场的变化，松手后，负反馈机制会使地球仪重新回到平衡位置不掉落，下列说法错误的是（    ） A．地球仪悬浮时处于失重状态 B．地球仪利用了电流的磁效应 C．地球仪能够持续转动是因为具有惯性 D．地球仪利用磁场将南北极锁定，使其只能绕地轴旋转 26．（2024·北京海淀·模拟预测）安培对物质具有磁性的解释可以用如图所示的情景来表示，那么（　　） A．甲图代表了被磁化的铁棒的内部情况 B．乙图代表了被磁化的铁棒的内部情况 C．磁体在常温环境与高温环境下磁性强弱相同 D．磁体在高温环境下磁性会加强 27．（2024·浙江·模拟预测）下列关于小磁针静止时N极指向描述正确的是（　　） A．甲图中N极垂直纸面向外 B．乙图中N极垂直纸面向外 C．丙图中N极水平向左 D．丁图中N极水平向右 28．（23-24高二上·江西·期末）如图所示，带正电荷的橡胶环绕轴OO'以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（　　）    A．N极竖直向上 B．N极竖直向下 C．N极沿轴线向左 D．N极沿轴线向右 29．（2025·广东·模拟预测）“探索自然、创建未来”，在我市某校小学科技节中，二年级四班开展的是“电与磁”的体验，具体要求如下图海报所示，作为大哥哥、大姐姐你应该对小朋友做出怎样的最佳建议？闭合开关前（　　） A．调整指南针位置，使指南针与其上方导线平行 B．调整指南针位置，使指南针与其上方导线垂直 C．调整导线位置，使导线与其下方指南针垂直 D．调整导线位置，使导线与其下方指南针平行 30．（2024·福建·二模）如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于四幅图的说法正确的是（　　） A．甲图中通电螺线管周围产生的磁场和磁感线都是真实存在的 B．通过图乙可以知道，磁感线可以不闭合 C．丙图中导线通电后，其正下方小磁针的N极垂直纸面向里旋转符合物理事实 D．丁图中通电导线受力是通过电场发生的 【链接高考】 31．（2025·江苏·高考真题）某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示，下列判断正确的是（    ） A． a点的磁感应强度大于b点 B． b点的磁感应强度大于c点 C． c点的磁感应强度大于a点 D． a、b、c点的磁感应强度一样大 32．（2023·福建·高考真题）（多选）地球本身是一个大磁体，其磁场分布示意图如图所示。学术界对于地磁场的形成机制尚无共识。一种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流。基于此理论，下列判断正确的是（   ） A．地表电荷为负电荷 B．环形电流方向与地球自转方向相同 C．若地表电荷的电量增加，则地磁场强度增大 D．若地球自转角速度减小，则地磁场强度增大 33．（2022·福建·高考真题）（多选）奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效应。一个可自由转动的小磁针放在白金丝导线正下方，导线两端与一伏打电池相连。接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。奥斯特采用控制变量法，继续研究了导线直径、导线材料、电池电动势以及小磁针位置等因素对小磁针偏转情况的影响。他能得到的实验结果有（　　） A．减小白金丝直径，小磁针仍能偏转 B．用铜导线替换白金丝，小磁针仍能偏转 C．减小电源电动势，小磁针一定不能偏转 D．小磁针的偏转情况与其放置位置无关 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 13.1 磁场 磁感线 【题型归纳】 一、磁场与磁感线 二、地磁场及磁感线分布（基础） 三、直线电流的磁场（重点） 四、环形电流的磁场 五、奥期特实验与安培定则 六、磁感线与电场线 【精准训练】 题型一、磁场与磁感线 1．（24-25高二上·贵州六盘水·期末）关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是（    ） A．磁场只存在于磁体外部 B．磁场是人们假想的，事实上不存在 C．磁感线是真实存在的、有方向的曲线 D．磁感线不相交，其疏密表示磁场的强弱 【答案】D 【详解】A．磁体内部和外部都存在磁场，故A错误； B．磁场是真实存在的一种物质，它对放入其中的磁体有力的作用，不是人们假想的，故B错误； C．磁感线是为了形象描述磁场而假想的有方向的曲线，实际并不存在，故C错误； D．磁感线不相交，因为如果相交，在交点处就会有两个不同的磁场方向，这与事实不符；磁感线的疏密可以表示磁场的强弱，密处磁场强，疏处磁场弱，故D正确。 故选D。 2．（24-25高二上·江苏常州·期中）磁场中某区域的磁感线如图所示，a、b、c、d、e是磁场中的5个点，其中c、d两点关于直线对称，下面说法正确的是（　　） A．c、d两点关于直线对称，所以c、d两点磁感应强度方向相同 B．a点没有磁感线穿过，所以a点磁感应强度一定为零 C．这5个位置中，e点的磁感应强度最大 D．b、e两点的磁感应强度相等 【答案】C 【详解】A．c、d两点关于直线对称，所以c、d两点磁感应强度大小相同，但是方向不同，选项A错误； B．a点虽然没有磁感线穿过，但是仍有磁场，则a点磁感应强度不为零，选项B错误； CD．磁感线的疏密反映磁场的强弱，则这5个位置中，e点的磁感应强度最大，b点的磁感应强度小于e点，选项C正确，D错误。 故选C。 3．（22-23高二上·广东深圳·期末）磁感线垂直磁传感器进入探头的磁敏元件时测量值为负，反之为正，如图所示。磁感线平行于探头截面时测量值为零。当磁传感器平行于条形磁体向右平移，探头从S极左侧运动到N极右侧的过程中，测量出磁感应强度分布曲线正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】条形磁铁周围的磁感线分布为 磁传感器平行于条形磁体向右平移过程中，先是磁感线垂直磁传感器离开，测量值为负，但是磁感线条数少，随着右移，磁感线条数多，测量值负值在增大，当磁传感器移到S极时磁感线垂直磁传感器进入，测量值为正并在慢慢增大，之后对称变化，测量出磁感应强度分布曲线如A项所示。 故选A。 4．（23-24高二上·广东广州·期末）北宋《武经总要》记载，让铁鱼的头尾指向南北，先把铁鱼烧红，再将铁鱼放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，后让其在水中漂浮，制成指南鱼（鱼头指南），如图是指南鱼静止时的指向。下列判断正确的是（　　） A．指南鱼的鱼头应标注“S” B．指南鱼周围存在磁感线 C．指南鱼不能吸引小铁针 D．指南鱼的鱼头磁性最弱 【答案】A 【详解】A．指南鱼的鱼头指向南极，鱼头的磁极应标注“S”，A正确； B．磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线，不是客观存在，B错误； C．鱼形铁已经被磁化，是个磁体，磁体与磁体可以相互吸引，C错误； D．指南鱼是个磁体，类似条形磁铁，两极位置磁性最强，中间最弱，D错误。 故选A。 题型二、地磁场及磁感线分布 5．（24-25高二上·重庆·期末）宇宙中存在着各种各样的恐怖天体，比如黑洞，中子星，脉冲星，磁星。1979年人类首次发现磁星，磁星被称为宇宙磁王。若某个磁星的磁感应强度相当于地球磁场的1000万亿倍，分布与地球类似，下列有关磁星的磁场说法正确的是（　　） A．磁星可能只有N极 B．磁场只存在于磁星外部，而磁星内部不存在磁场 C．由于磁场特别强，所以该磁星表面真实的存在磁感线 D．磁星表面的磁感线不可能相交 【答案】D 【详解】AB．任何磁体都有N、S极；磁感线为假想的闭合曲线，实际不存在，在“磁星”内部仍然存在磁场，故ABC错误； D．磁场中某点不能有两个磁场方向，故而磁感线不能相交，故D正确； 故选D 。 6．（24-25高二上·广东深圳·期末）中国作为文明古国，其四大发明——造纸术、印刷术、火药、指南针影响深远。东汉时期思想家王充在《论衡》一书中有关于“司南之杓，投之于地，其柢（即勺柄）指南”的记载。如图所示的司南是用天然磁铁矿石琢成的一个勺形物体，放在一个刻着方位的光滑方盘上。下列说法正确的是（　　） A．“司南之杓”可以用铜为材料制作 B．“柢”相当于磁体的S极 C．地球的磁场是人为想象出来的 D．“柢”能够指南是因为方盘对它施加了向南的力 【答案】B 【详解】A．铜不能被磁化，“司南之杓”不可以用铜为材料制作，故A错误； B．地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，其实质是一块磁铁，在地磁场的作用下，静止时其勺柄指向南方，即指向地磁的北极，根据地磁场的特点可知，“柢”相当于磁体的S极，故正确； C．地球的磁场是真实存在的，故C错误； D．柢能够指南是因为受到地磁场的作用力，故D错误。 故选B。 7．（24-25高二上·云南·期末）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如图所示。结合上述材料，下列说法正确的是（    ） 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，地磁南极在地理南极附近 C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D．在赤道位置放置一枚小磁针，小磁针N极指向地理的南极 【答案】A 【详解】A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，而是有一定的夹角，即为磁偏角，故A正确； B．磁感线是闭合的曲线，由图可推知地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，故B错误； C．由图可知地磁场的磁感线从南极附近发出，从北极附近进入地球，组成闭合曲线，只有赤道上方附近的地磁场方向与地面平行，故C错误； D．小磁针N极指向磁感线的方向，在赤道位置放置一枚小磁针，小磁针N极指向地理的北极，故D错误。 故选A。 8．（23-24高二上·福建厦门·期末）智能手机安装适当的软件后，利用手机中的磁传感器可以测量磁感应强度．如图所示，小廈同学在首门市某公园测量地磁场，将手机水平放置后建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为面，屏幕朝上且轴正向指向北方．若忽略其他磁场的干扰，则所测得地磁场的磁感应强度可能为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】地磁场的方向由地理南极指向地理北极，首门市位于北半球，则屏幕朝上且轴正向指向北方时，=0，>0，<0。 故选A。 题型三、直线电流的磁场 9．（24-25高二上·北京海淀·期末）在一条沿水平方向放置的导线下方，放一个可以自由转动的小磁针。实验中观察到，当导线中没有通电流时，小磁针的指向如图所示；当导线中通恒定电流时，小磁针极向纸内转动，则（　　） A．导线中的电流方向向右 B．导线中的电流方向向左 C．若将小磁针放置在导线的上方，小磁针肯定不发生转动 D．若将小磁针放置在导线的上方，也能观察到小磁针极向纸内转动 【答案】A 【详解】AB．小磁针极的偏转方向表示磁场的方向，将小磁针放在导线的下方，根据安培定则，可以判断出导线中的电流方向向右，A正确，B错误； CD．根据安培定则可知，导线下方和导线上方磁场方向相反，所以若将小磁针放置在导线的上方，小磁针极会向纸外转动，CD错误。 故选A。 10．（24-25高二上·四川乐山·期末）如图所示，一束带电粒子沿着水平虚线方向平行地飞过小磁针的正上方时，磁针的N极向纸内偏转，这一束带电粒子可能是（    ） ①向左飞行的负离子    ②向右飞行的负离子    ③向左飞行的正离子    ④向右飞行的正离子 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 【答案】C 【详解】磁针的N极向纸内偏转，可知该处的磁场方向垂直纸面向里，根据安培定则可知虚线处有向右飞行的正离子或者向左飞行的负离子。 故选C。 11．如图所示，两根非常靠近且互相垂直并互相绝缘的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向外的（　　） A．区域Ⅰ B．区域Ⅱ C．区域Ⅲ D．区域Ⅳ 【答案】C 【详解】根据右手螺旋定则，可知两根在各个区域的磁场方向如图所示 可知电流所产生的磁场在导线所在平面内的区域Ⅲ内方向是一致且向外的。 故选C。 题型四、环形电流的磁场 12．（24-25高二上·河南南阳·期末）软铁环上绕有对称的绝缘通电导线，电流方向如图所示，则（   ） A．软铁环中心O点的磁感应强度为0 B．软铁环中心O点的磁感应强度方向向右 C．软铁环正上方的A点磁感应强度方向向下 D．软铁环正下方的B点磁感应强度方向向上 【答案】D 【详解】将通电导线视为两部分，即看作两个左右对称放置的通电螺线管。由安培定则分别得到左右两边螺线管的磁场上端均为N极，下端为S极，根据通电螺线管周围空间磁感线的分布特点，可知O处磁感应强度方向向下，软铁环中心O点的磁感应强度不为0；软铁环正上方的A点磁感应强度方向向上，软铁环正下方的B点磁感应强度方向也向上。 故选D。 13．（24-25高二上·福建南平·期末）地球本身是一个大磁体，为了解释地球的磁性，安培假设地球的磁场是由以地心为圆心的环形电流产生，能正确表示该环形电流I方向的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】地磁的北极在地理南极的附近，根据安培定则可知，环形电流的方向应沿顺时针方向（从北向南看）。 故选B。 14．（24-25高二上·广东江门·期末）如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后，三只小磁针N极的偏转方向是（　　） A．全向里 B．全向外 C．a向里，b、c向外 D．a、c向外，b向里 【答案】D 【详解】由图可知，线圈中的电流方向为顺时针方向。根据安培定则分析可知，环形导线内部磁感线方向向里，由于磁感线是闭合的，所以环形导线外部磁感线方向向外。所以可知a、c向外，b向里。 故选D。 15．（24-25高二上·广东·期中）如图所示，螺线管接通电源后，螺线管中的电流恒定不变，在螺线管的正上方放置一可以自由偏转的小磁针，小磁针静止时极指向左侧，点为螺线管中轴线上的点。下列说法正确的是（　　） A．电源的甲端是正极，点的磁感应强度方向向右 B．电源的乙端是正极，点的磁感应强度方向向右 C．电源的甲端是负极，点的磁感应强度方向向左 D．电源的乙端是负极，点的磁感应强度方向向左 【答案】A 【详解】根据小磁针静止时极的指向可知螺线管的右端为极，由于右手螺旋定则可知电流方向为甲到乙，可知通电螺线管的甲端接电源的正极，所以点的磁感应强度方向向右，故选A。 故选A。 16．（24-25高二上·辽宁·阶段练习）新一代人造太阳——中国环流三号，创造了我国可控核聚变装置运行新纪录，技术水平居国际前列。其核心部件示意如图所示，通过一簇线圈（类似于通电螺线管）产生磁场，使高温等离子体（含有带正、负电的粒子）在磁场中发生可控核聚变反应。取某处线圈截面，其电流方向与线圈内的磁场方向关系正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】通电螺线管产生磁场，则根据安培定则可知，只有D图中其电流方向与线圈内的磁场方向关系正确。 故选D。 17．（24-25高一下·安徽阜阳·期末）1876年物理学家罗兰完成了著名的“罗兰实验”。他把大量的负电荷加在一个橡胶圆盘上，然后在圆盘附近悬挂一个小磁针，将圆盘绕中心轴按照图示方向（自上向下看为顺时针）高速旋转，发现小磁针发生偏转。忽略地磁场对小磁针的影响，下列说法正确的是（　　） A．小磁针发生偏转的原因是橡胶圆盘产生了电场 B．小磁针发生偏转的原因是电荷运动形成的电流产生了磁场 C．当小磁针位于圆盘的左方时，极指向下方 D．当小磁针位于圆盘的左方时，极指向上方 【答案】BC 【详解】AB．小磁针发生偏转的原因是电荷运动形成的电流产生了磁场，A错误，B正确； CD．将圆盘绕中心轴按照图示方向（自上向下看为顺时针）高速旋转，产生逆时针方向的电流，根据安培定则，圆盘中心轴线上的磁感线的方向竖直向上，圆盘左方磁感线的方向竖直向下。当小磁针位于圆盘的左方时，极指向下方，C正确，D错误。 故选BC。 题型五、奥期特实验与安培定则 18．（24-25高二上·福建泉州·期末）奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效应，一个可自由转动的小磁针放在金属导线正下方，导线两端与一电池相连，接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。下列说法正确的是（　　） A．接通电源前，小磁针N极指向地理南极 B．接通电源瞬间，小磁针上方导线的电流方向从右向左 C．接通电源瞬间，小磁针N极垂直纸面向外转 D．接通电源瞬间，小磁针N极垂直纸面向里转 【答案】D 【详解】A．根据地磁场分布，接通电源前，小磁针N极指向地理北极，故A错误； B．导线左端与电池正极相连，接通电源瞬间，小磁针上方导线的电流方向从左向右，故B错误； CD．根据安培定则，接通电源瞬间，小磁针N极垂直纸面向里转，故C错误，D正确。 故选D。 19．（23-24高二上·安徽黄山·期末）（多选）如图所示，某同学在实验室模拟奥斯特的电流磁效应实验时，发现小磁针在水平方向上不发生偏转，可能的原因是（    ） A．通电直导线中电流方向自西向东，小磁针放在通电直导线附近等高的水平位置 B．通电直导线中电流方向自东向西，小磁针放在通电直导线附近正上方 C．通电直导线中电流方向自南向北，小磁针放在通电直导线附近正下方 D．通电直导线中电流方向自北向南，小磁针放在通电直导线附近正上方 【答案】AB 【详解】A．通电直导线中电流方向自西向东，根据安培定则，放在通电直导线附近等高的水平位置的小磁针所在位置，通电直导线产生的磁场竖直向上或竖直向下，所以小磁针不发生偏转，故A正确； B．通电直导线中电流方向自东向西，根据安培定则，放在通电直导线附近正上方的小磁针所在位置，通电直导线产生的磁场水平向北，小磁针N极受力方向向北，所以小磁针不发生偏转，故B正确； C．通电直导线中电流方向自南向北，根据安培定则，放在通电直导线附近正下方的小磁针所在位置，通电直导线产生的磁场水平向西，小磁针N极受力方向向西，所以小磁针N极向西偏转，故C错误； D．通电直导线中电流方向自北向南，根据安培定则，放在通电直导线附近正上方的小磁针所在位置，，通电直导线产生的磁场水平向西，小磁针N极受力方向向西，所以小磁针N极向西偏转，故D错误。 故选AB。 20．（24-25高二上·贵州安顺·期末）（多选）如图所示，一个可自由转动的小磁针放在铜丝导线正下方，接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。为了继续研究导线直径、导线材料、电池电动势以及小磁针位置等因素对小磁针偏转情况的影响。下列实验符合事实的是（　　） A．减小铜丝直径，小磁针仍能偏转 B．小磁针的偏转情况与其放置位置有关 C．减小电源电动势，小磁针一定不能偏转 D．用铝丝导线替换铜丝导线，小磁针仍能偏转 【答案】ABD 【详解】A．减小导线直径，仍存在电流，其产生的磁场仍能使小磁针偏转，故A正确； B．通电导线产生的磁场与地磁场叠加后，其空间磁场方向与位置有关，当小磁针在不同位置时其偏转情况不同，故B正确； C．减小电源电动势，只要导线中有电流，小磁场还是会发生偏转，故C错误； D．用铝丝导线替换铜丝导线，仍存在电流，产生的磁场仍能使小磁针偏转，故D正确。 故选ABD。 题型六、磁感线与电场线 21．（24-25高二上·江西吉安·期末）等量异种点电荷的电场线与异名磁极的磁感线对比如下图所示，下列说法正确的是（　　） 甲：等量异种点电荷的电场线  乙：异名磁极的磁感线 A．电场线起于正电荷，止于负电荷，是闭合的场线 B．磁感线起于N极，止于S极，是不闭合的场线 C．磁感线的疏密代表磁场的强弱，磁场的方向与磁感线垂直 D．电场线的疏密代表电场的强弱，电场的方向沿电场线的切线方向 【答案】D 【详解】A．电场线起于正电荷或无限远。止于负电荷或无限远，有起点有终点是不闭合的场线，故A错误； B．在磁体的外部，磁感线由N极指向S极，在磁体的内部。磁感线由S极指向N极，磁感线是闭合的场线，没有起点没有终点，故B错误； C．磁感线的疏密代表磁场的强弱，磁场的方向沿磁感线的切线方向，故C错误； D．电场线的疏密代表电场的强弱，电场的方向沿电场线的切线方向，故D正确。 故选D。 22．（24-25高二上·云南昆明·期末）法拉第为描述场的性质而提出场线的假设。电场中某区域的电场线分布如图甲所示，A、B是电场中的两点；图乙是未知场的一部分场线，点A、P、Q处于中央同一直线上，P、Q关于中垂线对称，以下判断正确的是（　　） A．图甲中A点的电场强度大于B点的电场强度 B．图甲中将正电荷从B点移到A点，电荷的电势能增加 C．乙图可能是两个异种电荷产生的电场线，且A、P处场强的方向相同 D．乙图可能是条形磁铁产生磁场的磁感线，且P、Q处场强相同 【答案】D 【分析】分析磁感线与电场线的异同点、磁感线的概念与特征、异种等量点电荷电场线分布，分析磁感线与电场线的异同点、磁感线的概念与特征、异种等量点电荷电场线分布； 【详解】A．电场线的疏密反映电场强度的相对大小，A处电场线比B处疏，则A点的电场强度比B点的小，故A错误； B．图中正电荷从B点移到A点的过程中，电场力做正功，电荷的电势能减小，故B错误； C．若是两个异种电荷产生的电场线，A、P处场的方向相反，故C错误； D．若是条形磁铁产生磁场的磁感线，由于P、Q关于中垂线对称，P、Q处场强的大小相等、方向相同，D正确。 故选D。 23．（22-23高二上·广东河源·期末）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．电场线和磁感线都是一条闭合有方向的曲线 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 【详解】A．电场线和磁感线都不是电场或磁场中实际存在的线，选项A错误； B．磁场中两条磁感线一定不相交，在复杂电场中的电场线也不可以相交，因为如果相交，交点电场强度方向将有两个不同的方向，与实际不符，选项B错误； C．电场线是从正电荷或无穷远出发终止于负电荷或无穷远，不是闭合曲线，磁感线是一条闭合曲线，选项C错误； 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，选项D正确。 故选D。 24．（22-23高二上·山西朔州·期末）（多选）下列关于电场线和磁感线的说法中，不正确的是（　　） A．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际不存在的线 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．电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线 D．电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布较密的地方，同一试探电荷所受的磁场力也越大 【答案】BD 【详解】A．电场线和磁感线的引入是为了能够容易的理解场这种物质的存在，实际上是不存在的，故A正确； B．不管是磁感线还是电场线，都不相交，因为某点的磁场或是电场的方向沿着该点磁场线或是电场线的切向方向，若相交，某点的磁场强度或是电场强度的方向就不唯一，故B错误； C．电场线是一条不闭合曲线，从正电荷出发回到负电荷或指向无穷远处；而磁感线是一条闭合曲线，从N极出发总是要回到S极，且在磁体内部从S极指向N极，故而形成闭合的曲线，故C正确； D．电场线越密表示电场强度越大，故而同一试探电荷在电场线越密的地方所受的电场力越大；磁感线越密集的地方磁感应强度越大，但磁场力不仅与磁感应强度的大小有关，还与带电粒子在磁场中运动的速度大小，以及速度方向与磁场方向的夹角有关，若带电粒子在磁场中处于静止状态则所受磁场力为零，若速度方向与磁感线平行所受磁场力同样为零，故D错误。 本题选择不正确选项，故选BD。 【创新扩展】 25．（2024·湖南·模拟预测）磁悬浮地球仪内部存在永磁铁，当底座通电后地球仪可以悬浮在空中，用手转动地球仪，可生动地展现地球在太空中的形态。若用手触碰地球仪使其偏离平衡位置少许，底座中的霍尔元件能检测到磁场的变化，松手后，负反馈机制会使地球仪重新回到平衡位置不掉落，下列说法错误的是（    ） A．地球仪悬浮时处于失重状态 B．地球仪利用了电流的磁效应 C．地球仪能够持续转动是因为具有惯性 D．地球仪利用磁场将南北极锁定，使其只能绕地轴旋转 【答案】A 【详解】A．磁悬浮地球仪的球体中装有永磁铁，底部线圈通电产生磁场，磁场力与重力平衡而悬浮，地球仪处于平衡状态，故A错误； B．磁悬浮地球仪底部线圈通电产生磁场，地球仪利用了电流的磁效应，故B正确； C．地球仪能够持续转动是因为具有惯性，故C正确； D．地球仪利用磁场将南北极锁定，使其只能绕地轴旋转，故D正确。 本题选错误的，故选A。 26．（2024·北京海淀·模拟预测）安培对物质具有磁性的解释可以用如图所示的情景来表示，那么（　　） A．甲图代表了被磁化的铁棒的内部情况 B．乙图代表了被磁化的铁棒的内部情况 C．磁体在常温环境与高温环境下磁性强弱相同 D．磁体在高温环境下磁性会加强 【答案】B 【详解】A．根据“分子电流”的假说，未被磁化的物体，分子电流的方向非常紊乱，对外不显磁性，故A错误； B．根据“分子电流”的假说，被磁化的物体，分子电流的方向大致相同，于是对外界显示出磁性，故B正确； CD．根据磁化与退磁的特性可知，磁体在高温环境下磁性会减弱，故CD错误。 故选B。 27．（2024·浙江·模拟预测）下列关于小磁针静止时N极指向描述正确的是（　　） A．甲图中N极垂直纸面向外 B．乙图中N极垂直纸面向外 C．丙图中N极水平向左 D．丁图中N极水平向右 【答案】A 【详解】A．由右手螺旋定则可得出，电流在小磁针位置产生的磁场垂直纸面向外，故N极垂直纸面向外，故A正确； B．由右手螺旋定则可得出，电流在小磁针位置产生的磁场垂直纸面向里，故N极垂直纸面向里，故B错误； CD．磁铁外部的磁感线由N极指向S极，丙图中N极水平向右，丁图中N极指向左，故CD错误。 故选A。 28．（23-24高二上·江西·期末）如图所示，带正电荷的橡胶环绕轴OO'以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（　　）    A．N极竖直向上 B．N极竖直向下 C．N极沿轴线向左 D．N极沿轴线向右 【答案】D 【详解】转动带电环可以等效为环形电流，根据右手螺旋定则，圆环左侧磁场方向向右，故最后小磁针N极沿轴线向右。 故选D。 29．（2025·广东·模拟预测）“探索自然、创建未来”，在我市某校小学科技节中，二年级四班开展的是“电与磁”的体验，具体要求如下图海报所示，作为大哥哥、大姐姐你应该对小朋友做出怎样的最佳建议？闭合开关前（　　） A．调整指南针位置，使指南针与其上方导线平行 B．调整指南针位置，使指南针与其上方导线垂直 C．调整导线位置，使导线与其下方指南针垂直 D．调整导线位置，使导线与其下方指南针平行 【答案】D 【详解】地磁场是南北方向的，实验时会对实验结果造成干扰，为方便操作且使实验现象明显，闭合开关前应先放置小磁针，由安培定则可知，通电导线产生的磁场与导线方向垂直，实验需要平行于小磁针放置导线。 故选D。 30．（2024·福建·二模）如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于四幅图的说法正确的是（　　） A．甲图中通电螺线管周围产生的磁场和磁感线都是真实存在的 B．通过图乙可以知道，磁感线可以不闭合 C．丙图中导线通电后，其正下方小磁针的N极垂直纸面向里旋转符合物理事实 D．丁图中通电导线受力是通过电场发生的 【答案】C 【详解】A．磁场是真实存在的，但磁感线不是真实存在的，是人们假想的，故A错误； B．磁感线是闭合的曲线，故B错误； C．丙图中导线通电后，导线下方的磁感应强度方向为垂直纸面向里，所以小磁针N极应向纸面内旋转，其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实，故C正确； D．通电导线周围存在磁场，丁图中通电导线受力是通过磁场发生的，故D错误。 故选C。 【链接高考】 31．（2025·江苏·高考真题）某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示，下列判断正确的是（    ） A． a点的磁感应强度大于b点 B． b点的磁感应强度大于c点 C． c点的磁感应强度大于a点 D． a、b、c点的磁感应强度一样大 【答案】B 【详解】磁感线越密集的地方磁感线强度越大，故可知。 故选B。 32．（2023·福建·高考真题）（多选）地球本身是一个大磁体，其磁场分布示意图如图所示。学术界对于地磁场的形成机制尚无共识。一种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流。基于此理论，下列判断正确的是（   ） A．地表电荷为负电荷 B．环形电流方向与地球自转方向相同 C．若地表电荷的电量增加，则地磁场强度增大 D．若地球自转角速度减小，则地磁场强度增大 【答案】AC 【详解】A．根据右手螺旋定则可知，地表电荷为负电荷，故A正确； B．由于地表电荷为负电荷，则环形电流方向与地球自转方向相反，故B错误； C．若地表电荷的电量增加，则等效电流越大，地磁场强度增大，故C正确； D．若地球自转角速度减小，则等效电流越小，地磁场强度减小，故D错误。 故选AC。 33．（2022·福建·高考真题）（多选）奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效应。一个可自由转动的小磁针放在白金丝导线正下方，导线两端与一伏打电池相连。接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。奥斯特采用控制变量法，继续研究了导线直径、导线材料、电池电动势以及小磁针位置等因素对小磁针偏转情况的影响。他能得到的实验结果有（　　） A．减小白金丝直径，小磁针仍能偏转 B．用铜导线替换白金丝，小磁针仍能偏转 C．减小电源电动势，小磁针一定不能偏转 D．小磁针的偏转情况与其放置位置无关 【答案】AB 【详解】A．减小导线直径，仍存在电流，其产生的磁场仍能使小磁针偏转，选项A正确； B．白金导线换成铜导线，仍存在电流，产生的磁场仍能使小磁针偏转，选项B正确； C．减小伏打电池电动势，只要导线中有电流，小磁场还是会发生偏转，选项C错误； D．通电导线产生的磁场与地磁场叠加后，其空间磁场方向与位置有关，当小磁针在不同位置时其偏转情况不同，选项D错误。 故选AB。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $