13.1 磁场 磁感线 13.2 磁感应强度 磁通量（知识点、典例、达标练）-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

本高中物理讲义聚焦磁场及其描述的核心知识点，从电和磁的联系（奥斯特实验）切入，系统梳理磁场的基本性质、磁感线的引入与特点、安培定则的应用，进而阐述磁感应强度的定义及匀强磁场特征，最后落脚于磁通量的概念，构建完整的磁场知识学习支架。 资料以考向为引领，设置磁场磁感线、安培定则等四个考向，每个考向配备例题与变式题，结合生活实例（如《梦溪笔谈》磁现象）和实验情境，通过科学推理与模型建构深化物理观念。多样题型（单选、多选、解答题）助力课中教学引导与课后学生查漏补缺，提升科学探究能力。

第1、2节 磁场 磁感线 磁感应强度 磁通量 知识点1 电和磁的联系 1.磁现象 (1)磁性：物质具有吸引铁质物体的性质叫磁性。 (2)磁体：天然磁石和人造磁铁都叫作磁体。 (3)磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极。能够自由转动的磁体，静止时指南的磁极叫作南极(S极)，指北的磁极叫作北极(N极)。 (4)磁极间相互作用规律：自然界中的磁体总存在着两个磁极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 2.电流的磁效应 (1)1820年，奥斯特发现：把一根导线南北平行地放在磁针的上方，给导线通电时，磁针发生了偏转，说明电流能产生磁场，这个现象称为电流的磁效应。 (2)电流磁效应的发现，用实验展示了电与磁的联系，说明电与磁之间存在相互作用。 知识点2 磁场 1.磁体、电流间的相互作用 (1)磁体与磁体间存在相互作用。 (2)通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线也有作用力。 (3)两条通电导线之间也有作用力。 2.磁场 (1)定义：磁体与磁体之间，磁体与通电导线之间，以及通电导线与通电导线之间的相互作用，是通过磁场发生的，磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的特殊物质。 (2)磁场的存在形式：磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同，不是以微粒的形式存在，而是以场的形式存在。 (3)磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针N极受力的方向，也就是小磁针静止时N极所指的方向，就是这一点的磁场方向。 (4)磁场的基本性质：磁极与磁极之间，磁极与电流之间，电流与电流之间都是通过磁场相互作用的，磁场的基本性质是对放入其中的磁体或通电导线能产生力的作用。 知识点3 磁感线 1.定义：磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。 2.物理意义：用来形象地描述磁场的强弱和方向，并不真正存在。 3.描述方法：磁感线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱。 知识点4 安培定则 1.直线电流的磁场 安培定则：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，如图甲所示。 2.环形电流的磁场 安培定则：如图乙所示，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感线的方向。 3.通电螺线管的磁场 安培定则：右手握住螺线管，让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螺线管内部磁感线的方向，如图丙所示。 　　 知识点5．磁感应强度 一、磁感应强度 1.定义：一段通电直导线垂直放在磁场中，所受的安培力与导线中的电流和导线长度的乘积的比值，叫磁感应强度。 2.定义式：B＝。 3.单位：特斯拉，简称特，符号为T。 4.意义：B反映了磁场的强弱。 5.方向：磁感应强度是矢量，小磁针的N极在磁场中某点受力的方向或小磁针静止时N极所指方向，就是这点磁感应强度的方向。 6.匀强磁场 （1）定义：如果磁场中各处的磁感应强度大小和方向都相同，则该磁场为匀强磁场。 （2）特点 (1)强弱、方向处处相同的磁场。 (2)磁感线特点：疏密均匀的平行直线。 知识点 6 磁通量 1.定义：匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积。 2.单位：在国际单位制中是韦伯，简称韦，符号是Wb，1 Wb＝1__T·m2。 3.公式：Φ＝BS(B⊥S)。 4.意义：表示穿过某一面积的磁感线净条数的多少。 考向1 磁场、磁感线 【例1】下列关于磁场和磁感线的描述，正确的是（　　） A．磁场是真实存在的物质，而磁感线并不存在 B．磁感线的分布可以相交，但不能相切 C．磁感线从磁体的N极出发，终止于S极 D．只有通电导线和永磁铁周围才存在磁场 【答案】A 【详解】A. 磁场是客观存在的特殊物质，磁感线是为了形象描述磁场人为引入的假想曲线，实际不存在，故A正确； B. 磁场中任意一点的磁场方向是唯一的，若磁感线相交，交点处会有两个切线方向（对应两个磁场方向），不符合实际，因此磁感线不能相交，故B错误； C. 磁感线是闭合曲线，在磁体外部从N极指向S极，在磁体内部从S极指向N极，并非终止于S极，故C错误； D. 运动的电荷周围也存在磁场，并非只有通电导线和永磁铁周围有磁场，故D错误。 故选A。 【变式】《梦溪笔谈》中记载“方家以磁石磨针锋，则能指南”，表明古人对磁场已有初步认识。条形磁铁周围磁感线分布如图所示，磁场中有a、b、c、d四点，其中磁场方向平行于条形磁铁且磁感应强度最大的点是（　　） A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 【答案】D 【详解】磁感线疏密表示磁感应强度大小，越密磁场越强，条形磁铁两极磁场最强；磁感线切线方向为磁场方向，b处方向不平行条形磁铁轴线，a、d 、c 点磁感线方向与条形磁铁轴线平行，这三点中d点磁感线最密集，故磁场方向平行于条形磁铁且磁感应强度最大的点是d点。 故选D。 考向2 安培定则 【例2】某学习小组重做奥斯特实验，在一长直导线ab的正下方放置一小磁针，当该导线通入恒定电流I后，发现下方的小磁针发生如图所示的转动，其再次静止时N极近似垂直纸面向里。则电流I的方向及其产生的磁场分布可能正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】小磁针静止时N极的指向为磁场方向，即恒定电流I在小磁针处激发的磁场方向近似为垂直纸面向里，由安培定则可知，电流方向为。 故选B。 【变式】图示为静止在未通电导线环中心的小磁针。当导线环中沿逆时针方向通过恒定电流时，小磁针再次静止时极将指向（     ） A．水平向右 B．水平向左 C．环面向里 D．环面向外 【答案】D 【详解】对于环形电流，右手弯曲的四指与环形电流方向，伸直大拇指的指向就是环形电流中心的磁场方向。 由此可得：题中导线环中心的磁场方向为垂直环面向外。 小磁针静止时，N极的指向与该处磁场方向一致，因此小磁针N极最终指向环面向外。 故选D。 考向 3 磁感应强度 【例3】关于电场与磁场的下列说法正确的是（     ） A．电场线和磁感线都是真实存在的物质 B．磁感应强度公式的适用条件是通电导线与磁场方向平行 C．由电场强度的定义式可知，电场强度与试探电荷受到的静电力成正比 D．磁感应强度的方向定义为小磁针静止时极所指的方向 【答案】D 【详解】A．电场线和磁感线是人为引入的、用于形象描述场分布的假想模型，并非真实存在的物质，A错误； B．磁感应强度定义式的适用条件是通电导线垂直于磁场方向放置，若导线与磁场平行，安培力为0，无法通过该式计算磁感应强度，B错误； C．电场强度是电场的固有属性，仅由电场本身决定，与试探电荷的受力、试探电荷的电荷量无关，为比值定义式，二者不存在正比关系，C错误； D．物理学中明确规定，磁感应强度的方向为小磁针静止时N极所指的方向，故D正确。 故选D。 【变式】在方向竖直向下（纸面内）的匀强磁场（图中未画出）中，水平放置着一根长直通电导线，导线中电流的方向垂直于纸面向里，以导线为中心的同一圆周上有a、b、c、d四点，ac和bd是相互垂直的两条直径，且bd竖直，如图所示。在a、b、c、d四点中，磁感应强度最大的是（     ） A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 【答案】C 【详解】由安培定则可知，长直通电导线的磁场在a、b、c、d四点方向分别为竖直向上、水平向右、竖直向下和水平向左，根据磁场的叠加可知，在a、b、c、d四点中，在c点匀强磁场和长直通电导线的磁场方向相同，所以磁感应强度最大的是c点。 故选C。 考向4 磁通量 【例4】．关于磁通量，下列说法正确的是（     ） A．在匀强磁场中，穿过某一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积 B．磁通量是矢量，其正负表示方向 C．磁通量是形象描述穿过某一个面的磁感线条数的物理量 D．磁通量越大，磁通量的变化就越快 【答案】C 【详解】A．匀强磁场中磁通量的表达式为，其中为磁感应强度方向与面的法线方向的夹角，仅当平面与磁场垂直时，选项未说明平面与磁场垂直的前提，故A错误； B．磁通量是标量，其正负仅表示磁感线穿过该面的朝向（正向或反向穿过），不代表矢量的方向，故B错误； C．磁通量的物理意义就是形象描述穿过某一平面的磁感线条数的物理量，故C正确； D．磁通量的变化快慢为磁通量的变化率，其大小与磁通量本身的大小无直接关联，若磁通量很大但保持不变，变化率为0，故D错误。 故选C。 【变式】如图所示，边长为l的10匝正方形线框内部存在一边长为0.5l的正方形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于线框平面向里，则穿过正方形线框的磁通量为（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】磁场与线圈平面垂直，且线圈中有磁场部分的面积 穿过线框的磁通量 故选A。 一、单选题 1．奥斯特实验说明了（     ） A．磁场的存在 B．磁场的方向性 C．电流可以产生磁场 D．磁体间有相互作用 【答案】C 【详解】奥斯特实验的核心现象是：放置在通电导线下方的小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，揭示了电流的磁效应。 故选C。 2．如图，三根互相平行的长直导线分别垂直穿过等边三角形的三个顶点，导线中均通有大小相等、方向均垂直纸面向内的电流。关于三角形中心O处的磁感应强度，下列说法正确的是（　　） A．磁感应强度为0 B．磁感应强度不为0，方向垂直纸面向外 C．磁感应强度不为0，方向垂直纸面向里 D．磁感应强度不为0，方向沿三角形某一边 【答案】A 【详解】三根导线对称分布，电流大小相等、方向相同；根据安培定则，三根导线在中心O处产生的磁感应强度大小相等，方向互成120°；三个等大、互成120°的矢量叠加后合磁感应强度为 0。 故选A。 3．指南针是我国古代四大发明之一。12世纪初，我国已将指南针用于航海，宋俑持罗盘者如图所示，记录了科技史实。下列关于地磁场的描述正确的是（　　） A．地磁场是匀强磁场 B．地磁场的北极在地理的南极附近 C．地磁场的北极在地理的北极附近 D．地磁场的磁感线平行地球表面指向北 【答案】B 【详解】A．匀强磁场的磁感应强度大小和方向均相同，不同地点的地磁场大小和方向不同，地磁场不是匀强磁场，故A错误； BC．地球本身是一个磁体，地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近，故B正确，C错误； D．地磁场由地磁北极指向地磁南极，即地理南极指向地理北极，在北半球，地磁场方向斜向下，在南半球，地磁场方向斜向上，在赤道，地磁场和地球表面平行，故D错误。 故选B。 4．如图甲所示，头发碎屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，碎屑就按电场强度的方向排列出来，显示出电场线的分布情况。如图乙所示，在条形磁体上方放置一块玻璃板，在玻璃板上均匀地撒一层细铁屑，轻敲玻璃板，细铁屑就能显示出磁感线的分布情况。下列说法正确的是（   ） A．图甲、乙能证明电场线、磁感线客观存在 B．图甲显示的是匀强电场中电场线的分布情况 C．图乙中细铁屑越多的位置，磁场越弱 D．图乙中细铁屑在磁场里磁化成了“小磁针”，“小磁针”静止时N极所指的方向为该点磁场的方向 【答案】D 【详解】A．电场线、磁感线是为了形象地描述电场、磁场而引入的，客观上并不存在，A错误； B．题图甲显示的电场线各处疏密不一，不可能是匀强电场中的电场线分布情况，B错误； C．题图乙中细铁屑越多的位置，磁场越强，C错误； D．题图乙中细铁屑在磁场里磁化成了“小磁针”，“小磁针”静止时N极所指的方向为该点磁场的方向，D正确。 故选D 。 5．两根相互平行的长直导线M、N的横截面如图所示，已知导线M、N中电流方向分别垂直纸面向里、向外，O到两导线距离相等，则O点磁感应强度方向在纸面内（     ） A．向上 B．向下 C．向左 D．向右 【答案】B 【详解】左侧导线电流垂直纸面向里，根据安培定则，其磁场为顺时针环绕的同心圆，因此在产生的磁感应强度方向向下。 右侧导线电流垂直纸面向外，根据安培定则，其磁场为逆时针环绕的同心圆，因此在点产生的磁感应强度方向也向下。 磁感应强度叠加：两个磁场方向相同，叠加后合磁感应强度方向仍向下。 故选B。 【点睛】 6．如图所示，水平放置的匝矩形线框面积为，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与水平面成角斜向上。已知，通过矩形线框的磁通量为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】通过线框的磁通量为 故选A。 二、多选题 7．如图，、是水平放置的通电螺线管轴线上的两点，是螺线管轴线中点，、是通电螺线管中垂线上、关于轴线对称的两点，则在该通电螺线管产生的磁场中下列关于4个点的说法中正确的是（     ） A．点处的磁感应强度大于点 B．点处的磁感应强度大于点 C．点处的磁感应强度大于点 D．点处的磁感应强度大于点 【答案】BC 【详解】通电螺线管的磁场分布类似条形磁铁，内部磁感应强度大于外部，螺线管轴线上的磁感应强度从端点向中点逐渐增大，关于轴线对称的点磁感应强度大小相等。 A．靠近螺线管管口，是螺线管内部轴线中点，因此，故A错误； B．是螺线管内部轴线中点，在螺线管外部；螺线管内部的磁感应强度大于外部，因此，故B正确； C．靠近螺线管管口，在螺线管外部，螺线管管口的磁感应强度大于外部，因此，故C正确； D．、是通电螺线管中垂线上、关于轴线对称的两点，两点磁感应强度大小相等，故D错误。 故选BC。 8．关于电场线和磁感线，下列说法正确的是（　　） A．电场线和磁感线都是假想的曲线，实际并不存在 B．电场线和磁感线都是闭合的曲线 C．电场线从正电荷出发，终止于负电荷；磁感线从N极出发，终止于S极 D．电场线和磁感线的疏密都表示场的强弱 【答案】AD 【详解】A．电场线和磁感线都是假想的，在空间不是实际存在的线，故A正确； B．电场线不闭合，而磁感线是闭合的，故B错误； C．电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，不相交不闭合；而磁感线在磁体的周围是从磁体的N极出发回到S极。在磁体的内部，磁感线是从磁体的S极出发，回到N极。所以磁感线是闭合的，故C错误； D．电场线和磁感线的疏密都表示场的强弱，故D正确。 故选AD。 9．如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根通电长直导线，电流方向垂直纸面向里，、、、是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，则关于这四个点的说法正确的是（　　） A．点磁感应强度最大 B．点磁感应强度最大 C．、两点磁感应强度相同 D．、两点磁感应强度大小相等 【答案】AD 【详解】用右手螺旋定则判断通电直导线在abcd四个点上所产生的磁场方向，如图所示 a点有向上的磁场，还有电流产生的向上的磁场，电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相同，叠加变大，磁感应强度最大； c点有向上的磁场，还有电流产生的水平向左的磁场，磁感应强度叠加变大，方向向左上。 b点电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相反，叠加变小，磁感应强度最小； d点有向上的磁场，还有电流产生的水平向右的磁场，叠加后磁感应强度的方向向右上；即在这四点中磁感应强度最大的是a点，磁感应强度最小的是b点。 根据矢量合成结合勾股定理可知，、两点磁感应强度大小相等。 故选AD。 10．下列说法正确的是（　　） A．如图甲所示，一束带正电的粒子从左往右沿着水平方向平行地飞过磁针的上方，磁针的S极向纸内偏转 B．如图乙所示，环形电流的方向沿逆时针方向 C．如图丙所示，通电螺线管内部小磁针静止时右侧是S极 D．如图丁所示，A、B、C三点恰好构成等边三角形。若两通电导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小均为B0，则C处磁场的总磁感应强度大小为B0 【答案】BD 【详解】A．带正电粒子从左向右运动，等效电流方向向右。根据安培定则，电流下方（磁针所在位置）的磁场方向垂直纸面向里。小磁针N极指向磁场方向，因此N极向纸内偏转，S极向纸外偏转，故A错误； B．环形电流的磁场特点：内部磁场与外部磁场方向相反。图中环形内部磁场向外（标记为点）、外部向里（标记为×），符合逆时针环形电流的磁场分布。根据安培定则：右手大拇指指向环形内部磁场方向（向外），四指环绕方向为电流方向，即逆时针，故B正确； C．根据安培定则，图丙中通电螺线管内部磁场方向向右。小磁针静止时N极指向磁场方向，因此小磁针右侧为N极，左侧为S极，故C错误； D．根据安培定则：A（电流向里）在C点产生的磁场方向垂直向左下，B（电流向外）在C点产生的磁场方向垂直向右下，两个磁感应强度大小均为，二者夹角为。根据矢量叠加原理，合磁感应强度大小： 总磁感应强度大小为，故D正确。 故选BD。 11．等腰直角三棱柱如图所示，其中侧面为正方形，边长为，侧面与水平面平行，该三棱柱位于水平向左的匀强磁场中，磁感应强度大小为。下列说法正确的是（　　） A．穿过正方形的磁通量大小为 B．穿过矩形的磁通量和穿过矩形的磁通量相等 C．磁通量有正负，所以是矢量 D．穿过矩形的磁通量大小为 【答案】BD 【详解】A．磁通量的公式中为正方形平面abcd在垂直磁场方向的投影面积，则 故A错误； BD．正方形abcd在垂直磁场方向的投影面积就是矩形abfe的面积，则在匀强磁场中，穿过矩形abcd的磁通量和穿过矩形abfe的磁通量相等，均为。故BD正确； C．磁通量有正负，但其加减运算规则并不满足平行四边形定则，所以是标量，故C错误。 故选BD。 12．如图所示，在水平向右的匀强磁场中，水平放置一根通电直导线（图中圆环中心处），电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d是以通电直导线为圆心的同一圆周上的四点，直线ac与磁场方向垂直，直线bd与磁场方向平行，ac、bd都过圆心。通过仪器测得a点的磁感应强度为0，下列说法正确的有（　　） A．c点的磁感应强度为b点磁感应强度的倍 B．b、d两点的磁感应强度方向相互垂直 C．b、d两点的磁感应强度相同 D．在该圆周上各点的磁感应强度大小均相等 【答案】AB 【详解】a点的磁感应强度为0，匀强磁场的磁感应强度为B，可知直导线产生的磁场与匀强磁场的场强等大反向。因直导线在abcd四点产生的磁感应强度大小相同则均为B，直导线在b点的磁场方向向下，可知b点的合磁感应强度为B，方向指向右下方45°；直导线在c点的磁场向右，可知c点的磁感应强度为2B，方向向右；直导线在d点的磁场方向向上，可知d点的合磁感应强度为B，方向指向右上方45°；则c点的磁感应强度为b点磁感应强度的倍，b、d两点的磁感应强度方向相互垂直，大小相等；在该圆周上各点的磁感应强度大小并非都相等。 故选AB。 三、解答题 13．已知通电直导线周围空间某点的磁感应强度，其中r为该点到导线的垂直距离。 (1)如图，求通有一电流I的直导线到导线垂直距离为r的地方的磁感应强度的大小和画出磁场方向。 (2)如图5所示，在匀强磁场中，水平放置着一根通电直导线，电流大小为I，a、b、c、d是以直导线为圆心，半径为r的同一圆周上的四点，求a、b、c、d四点的磁感应强度。 【答案】(1)见解析 (2)见解析 【详解】（1）大小： 方向如图 （2）根据安培定则，直导线电流的磁感应强度如图所示。 根据平行四边形定则，a、b、c、d各个点的磁感应强度情况如图所示。 显然，c点与d点合磁感应强度大小相等；a点磁感应强度为两磁感应强度之差的绝对值，最小；b点磁感应强度等于两个磁感应强度的代数和。 14．如图所示，在磁感线竖直向下的匀强磁场中放入一矩形线圈abcd，ab边与磁场垂直，长度，bc边长度；线圈平面与水平方向夹角，线圈中通有大小为2A的电流，ab边所受的磁场力为0.4N，已知。求： (1)该匀强磁场的磁感应强度B的大小； (2)穿过线圈的磁通量。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）线圈中通有大小为2A的电流，ab边所受的磁场力为0.4N，电流方向和磁场方向垂直，根据 解得 （2）线圈在垂直磁场方向上的投影面积 穿过线圈的磁通量 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1、2节 磁场 磁感线 磁感应强度 磁通量 知识点1 电和磁的联系 1.磁现象 (1)磁性：物质具有吸引铁质物体的性质叫磁性。 (2)磁体：天然磁石和人造磁铁都叫作磁体。 (3)磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极。能够自由转动的磁体，静止时指南的磁极叫作南极(S极)，指北的磁极叫作北极(N极)。 (4)磁极间相互作用规律：自然界中的磁体总存在着两个磁极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 2.电流的磁效应 (1)1820年，奥斯特发现：把一根导线南北平行地放在磁针的上方，给导线通电时，磁针发生了偏转，说明电流能产生磁场，这个现象称为电流的磁效应。 (2)电流磁效应的发现，用实验展示了电与磁的联系，说明电与磁之间存在相互作用。 知识点2 磁场 1.磁体、电流间的相互作用 (1)磁体与磁体间存在相互作用。 (2)通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线也有作用力。 (3)两条通电导线之间也有作用力。 2.磁场 (1)定义：磁体与磁体之间，磁体与通电导线之间，以及通电导线与通电导线之间的相互作用，是通过磁场发生的，磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的特殊物质。 (2)磁场的存在形式：磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同，不是以微粒的形式存在，而是以场的形式存在。 (3)磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针N极受力的方向，也就是小磁针静止时N极所指的方向，就是这一点的磁场方向。 (4)磁场的基本性质：磁极与磁极之间，磁极与电流之间，电流与电流之间都是通过磁场相互作用的，磁场的基本性质是对放入其中的磁体或通电导线能产生力的作用。 知识点3 磁感线 1.定义：磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。 2.物理意义：用来形象地描述磁场的强弱和方向，并不真正存在。 3.描述方法：磁感线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱。 知识点4 安培定则 1.直线电流的磁场 安培定则：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，如图甲所示。 2.环形电流的磁场 安培定则：如图乙所示，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感线的方向。 3.通电螺线管的磁场 安培定则：右手握住螺线管，让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螺线管内部磁感线的方向，如图丙所示。 　　 知识点5．磁感应强度 一、磁感应强度 1.定义：一段通电直导线垂直放在磁场中，所受的安培力与导线中的电流和导线长度的乘积的比值，叫磁感应强度。 2.定义式：B＝。 3.单位：特斯拉，简称特，符号为T。 4.意义：B反映了磁场的强弱。 5.方向：磁感应强度是矢量，小磁针的N极在磁场中某点受力的方向或小磁针静止时N极所指方向，就是这点磁感应强度的方向。 6.匀强磁场 （1）定义：如果磁场中各处的磁感应强度大小和方向都相同，则该磁场为匀强磁场。 （2）特点 (1)强弱、方向处处相同的磁场。 (2)磁感线特点：疏密均匀的平行直线。 知识点 6 磁通量 1.定义：匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积。 2.单位：在国际单位制中是韦伯，简称韦，符号是Wb，1 Wb＝1__T·m2。 3.公式：Φ＝BS(B⊥S)。 4.意义：表示穿过某一面积的磁感线净条数的多少。 考向1 磁场、磁感线 【例1】下列关于磁场和磁感线的描述，正确的是（　　） A．磁场是真实存在的物质，而磁感线并不存在 B．磁感线的分布可以相交，但不能相切 C．磁感线从磁体的N极出发，终止于S极 D．只有通电导线和永磁铁周围才存在磁场 【变式】《梦溪笔谈》中记载“方家以磁石磨针锋，则能指南”，表明古人对磁场已有初步认识。条形磁铁周围磁感线分布如图所示，磁场中有a、b、c、d四点，其中磁场方向平行于条形磁铁且磁感应强度最大的点是（　　） A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 考向2 安培定则 【例2】某学习小组重做奥斯特实验，在一长直导线ab的正下方放置一小磁针，当该导线通入恒定电流I后，发现下方的小磁针发生如图所示的转动，其再次静止时N极近似垂直纸面向里。则电流I的方向及其产生的磁场分布可能正确的是（     ） A． B． C． D． 【变式】图示为静止在未通电导线环中心的小磁针。当导线环中沿逆时针方向通过恒定电流时，小磁针再次静止时极将指向（     ） A．水平向右 B．水平向左 C．环面向里 D．环面向外 考向 3 磁感应强度 【例3】关于电场与磁场的下列说法正确的是（     ） A．电场线和磁感线都是真实存在的物质 B．磁感应强度公式的适用条件是通电导线与磁场方向平行 C．由电场强度的定义式可知，电场强度与试探电荷受到的静电力成正比 D．磁感应强度的方向定义为小磁针静止时极所指的方向 【变式】在方向竖直向下（纸面内）的匀强磁场（图中未画出）中，水平放置着一根长直通电导线，导线中电流的方向垂直于纸面向里，以导线为中心的同一圆周上有a、b、c、d四点，ac和bd是相互垂直的两条直径，且bd竖直，如图所示。在a、b、c、d四点中，磁感应强度最大的是（     ） A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 考向4 磁通量 【例4】．关于磁通量，下列说法正确的是（     ） A．在匀强磁场中，穿过某一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积 B．磁通量是矢量，其正负表示方向 C．磁通量是形象描述穿过某一个面的磁感线条数的物理量 D．磁通量越大，磁通量的变化就越快 【变式】如图所示，边长为l的10匝正方形线框内部存在一边长为0.5l的正方形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于线框平面向里，则穿过正方形线框的磁通量为（     ） A． B． C． D． 一、单选题 1．奥斯特实验说明了（     ） A．磁场的存在 B．磁场的方向性 C．电流可以产生磁场 D．磁体间有相互作用 2．如图，三根互相平行的长直导线分别垂直穿过等边三角形的三个顶点，导线中均通有大小相等、方向均垂直纸面向内的电流。关于三角形中心O处的磁感应强度，下列说法正确的是（　　） A．磁感应强度为0 B．磁感应强度不为0，方向垂直纸面向外 C．磁感应强度不为0，方向垂直纸面向里 D．磁感应强度不为0，方向沿三角形某一边 3．指南针是我国古代四大发明之一。12世纪初，我国已将指南针用于航海，宋俑持罗盘者如图所示，记录了科技史实。下列关于地磁场的描述正确的是（　　） A．地磁场是匀强磁场 B．地磁场的北极在地理的南极附近 C．地磁场的北极在地理的北极附近 D．地磁场的磁感线平行地球表面指向北 4．如图甲所示，头发碎屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，碎屑就按电场强度的方向排列出来，显示出电场线的分布情况。如图乙所示，在条形磁体上方放置一块玻璃板，在玻璃板上均匀地撒一层细铁屑，轻敲玻璃板，细铁屑就能显示出磁感线的分布情况。下列说法正确的是（   ） A．图甲、乙能证明电场线、磁感线客观存在 B．图甲显示的是匀强电场中电场线的分布情况 C．图乙中细铁屑越多的位置，磁场越弱 D．图乙中细铁屑在磁场里磁化成了“小磁针”，“小磁针”静止时N极所指的方向为该点磁场的方向 5．两根相互平行的长直导线M、N的横截面如图所示，已知导线M、N中电流方向分别垂直纸面向里、向外，O到两导线距离相等，则O点磁感应强度方向在纸面内（     ） A．向上 B．向下 C．向左 D．向右 6．如图所示，水平放置的匝矩形线框面积为，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与水平面成角斜向上。已知，通过矩形线框的磁通量为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 7．如图，、是水平放置的通电螺线管轴线上的两点，是螺线管轴线中点，、是通电螺线管中垂线上、关于轴线对称的两点，则在该通电螺线管产生的磁场中下列关于4个点的说法中正确的是（     ） A．点处的磁感应强度大于点 B．点处的磁感应强度大于点 C．点处的磁感应强度大于点 D．点处的磁感应强度大于点 8．关于电场线和磁感线，下列说法正确的是（　　） A．电场线和磁感线都是假想的曲线，实际并不存在 B．电场线和磁感线都是闭合的曲线 C．电场线从正电荷出发，终止于负电荷；磁感线从N极出发，终止于S极 D．电场线和磁感线的疏密都表示场的强弱 9．如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根通电长直导线，电流方向垂直纸面向里，、、、是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，则关于这四个点的说法正确的是（　　） A．点磁感应强度最大 B．点磁感应强度最大 C．、两点磁感应强度相同 D．、两点磁感应强度大小相等 10．下列说法正确的是（　　） A．如图甲所示，一束带正电的粒子从左往右沿着水平方向平行地飞过磁针的上方，磁针的S极向纸内偏转 B．如图乙所示，环形电流的方向沿逆时针方向 C．如图丙所示，通电螺线管内部小磁针静止时右侧是S极 D．如图丁所示，A、B、C三点恰好构成等边三角形。若两通电导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小均为B0，则C处磁场的总磁感应强度大小为B0 11．等腰直角三棱柱如图所示，其中侧面为正方形，边长为，侧面与水平面平行，该三棱柱位于水平向左的匀强磁场中，磁感应强度大小为。下列说法正确的是（　　） A．穿过正方形的磁通量大小为 B．穿过矩形的磁通量和穿过矩形的磁通量相等 C．磁通量有正负，所以是矢量 D．穿过矩形的磁通量大小为 12．如图所示，在水平向右的匀强磁场中，水平放置一根通电直导线（图中圆环中心处），电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d是以通电直导线为圆心的同一圆周上的四点，直线ac与磁场方向垂直，直线bd与磁场方向平行，ac、bd都过圆心。通过仪器测得a点的磁感应强度为0，下列说法正确的有（　　） A．c点的磁感应强度为b点磁感应强度的倍 B．b、d两点的磁感应强度方向相互垂直 C．b、d两点的磁感应强度相同 D．在该圆周上各点的磁感应强度大小均相等 三、解答题 13．已知通电直导线周围空间某点的磁感应强度，其中r为该点到导线的垂直距离。 (1)如图，求通有一电流I的直导线到导线垂直距离为r的地方的磁感应强度的大小和画出磁场方向。 (2)如图5所示，在匀强磁场中，水平放置着一根通电直导线，电流大小为I，a、b、c、d是以直导线为圆心，半径为r的同一圆周上的四点，求a、b、c、d四点的磁感应强度。 14．如图所示，在磁感线竖直向下的匀强磁场中放入一矩形线圈abcd，ab边与磁场垂直，长度，bc边长度；线圈平面与水平方向夹角，线圈中通有大小为2A的电流，ab边所受的磁场力为0.4N，已知。求： (1)该匀强磁场的磁感应强度B的大小； (2)穿过线圈的磁通量。 学科网（北京）股份有限公司 $