13.1 磁场 磁感线 分层练习 -2026-2027学年高二上学期物理同步备课系列【基础题】

13.1 磁场 磁感线 分层练习 2026-2027学年高二物理同步备课系列【基础题】——解析版 【A组同步训练】 一、磁场、磁感线 1．（2025高二上·浙江期中）下列说法正确的是（　　） A．避雷针的原理是静电屏蔽 B．地磁南极在地理南极附近 C．磁感线一定是闭合曲线 D．电场线一定不是闭合曲线 【答案】C 【解析】A、避雷针工作原理为尖端放电，中和云层电荷，不是静电屏蔽，故A错误； B、地磁南极处在地理北极附近，故B错误； C、磁感线没有起点与终点，磁铁外部由N指向S，内部由S指向N，磁感线一定是闭合曲线，故C正确； D、静电场的电场线不闭合，变化磁场激发的涡旋电场的电场线是闭合曲线，因此电场线“一定不是闭合曲线”说法错误，故D错误； 故答案为：C。 2．（2025·武冈会考）下图能正确表示条形磁铁或通电直导线周围磁感线分布的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】AB．磁感线是闭合曲线，规定方向为磁铁外部从N极到S极，磁铁内部从S极到N极，条形磁铁外部磁场方向由N极出发指向S极，故A正确，B错误； C．已知通电导线的电流方向向上，根据右手螺旋定则可知，图中直线电流产生的磁场方向为逆时针方向，故C错误； D．已知通电导线的电流方向向下，根据右手螺旋定则可知，图中直线电流产生的磁场方向为顺时针方向，故D错误。 故选A。 二、安培定则 3．（2026高二上·吉林期末）如图所示，小磁针静止时指向如图，现把水平直导线ab通有向右的电流I，则置于导线正下方原来静止的小磁针的N极将（　　） A．向纸外偏转 B．向纸内偏转 C．在纸面内顺时针转过180° D．不动 【答案】B 【解析】当通入如图所示的电流时，根据右手螺旋定则可知电流在导线下方产生的磁场方向垂直纸面向里，小磁针N极的受力方向为磁场方向，所以导线正下方原来静止的小磁针的N极将向纸内偏转。故B正确，ACD错误。故选：B。 4．（2025·广东会考）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。 故答案为：A。 5．（2025高二上·阜城期末）有一种磁悬浮地球仪，如图甲所示。其原理如图乙所示，底座是线圈，地球仪是磁铁，通电时能让地球仪悬浮在空中。下列说法正确的是（　　） A．线圈的两端应该接交流电源 B．线圈的a端点须连接直流电源的正极 C．线圈的a端点须连接直流电源的负极 D．地球仪根据异名磁极互相排斥的原理工作 【答案】B 【解析】A． 为使地球仪稳定悬浮在空中，线圈磁场方向应不变，线圈应通直流电，A错误； BC．根据同名磁极相互排斥，通电线圈上端应为S极，根据右手螺旋定则可知，线圈的a端点须连接直流电源的正极；B正确，C错误； D．地球仪根据同名磁极互相排斥的原理工作，D错误。 故选B。 【B组难点突破】 6．（2026·台州模拟）如图为电磁充气泵结构示意图。电流通过电磁铁时，吸引或排斥小磁体，带动弹性金属片实现充气。下列说法正确的是（　　） A．要实现持续充气，AB端应接入直流电源 B．充气泵工作时，将部分电能转化为机械能 C．只改变通过电磁铁的电流方向，小磁体的受力方向不变 D．小磁体被电磁铁吸引时，两者靠近的一端一定是同名磁极 【答案】B 【解析】A．当AB间通以恒定电流时，电磁铁的磁场始终保持一个方向，小磁体只能被吸附或被排斥，如果接入的是交流电，电磁铁的磁场方向在不断变化，从而使小磁体不断地与电磁铁之间有吸引和排斥的作用，使得弹性金属片上下振动，故电磁铁应通入交流电，故A错误； B．充气泵工作时，带动弹性金属片实现充气，此过程将部分电能转化为机械能，故B正确； C．只改变通过电磁铁的电流方向，根据安培定则可知，电磁铁的磁极方向改变，根据“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”可知，小磁体的受力方向改变，故C错误； D．小磁体被电磁铁吸引时，根据“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”可知，两者靠近的一端一定是异名磁极，故D错误。 故答案为：B。 7．（2025高二上·凉山期末）如图所示，棱长为L的正方体的上、下底面的每条棱上均固定有长直导线，导线间彼此绝缘且通过导线的电流大小均为，电流方向分别沿AB、BC、CD、DA、FE、EG、GH、HF方向。已知通有电流为I的长直导线在距离d处产生的磁感应强度大小为。正方体中心磁感应强度的大小是（　　） A． B．0 C． D． 【答案】B 【解析】根据安培定则和对称性可知，AB、GH两根导线电流在正方体中心的磁感应强度大小相等，方向相反；BC、EG两根导线电流在正方体中心的磁感应强度大小相等，方向相反；CD、FE两根导线电流在正方体中心的磁感应强度大小相等，方向相反；DA、HF两根导线电流在正方体中心的磁感应强度大小相等，方向相反；根据磁感应强度叠加原理可知，正方体中心磁感应强度的大小为0。 故答案为：B。 8．（2025高二上·威宁期末）如图所示，三根平行直导线a、b、c垂直于纸面固定放置，Oa=Ob=Oc，Ob⊥ac。三根导线中均通有方向垂直于纸面向里的恒定电流I时，O点处的磁感应强度的大小为；如果让c中的电流反向、其他条件不变，则O点处磁感应强度的大小为（　　） A． B． C． D．0 【答案】A 【解析】右手定则可知a、c通电导线在O点产生的磁感应强度等大反向，即O点磁感应强度即为b导线在O点产生的磁感应强度，结合题意可知b导线在O点产生磁感应强度为，故每根导线在O点产生的磁感应强度大小均为，如果让c中的电流反向，其他条件不变，右手定则可知a导线在O点产生的磁感应强度方向沿O直线b且大小为，b导线在O点产生的磁感应强度方向沿O直线c且大小为，c导线在O点产生的磁感应强度方向沿O直线b且大小为，故O点总的磁感应强度大小为，故A正确，BCD错误。 故选A。 （多选）9． 如图甲是一个磁悬浮地球仪，原理如图乙所示。上方的地球仪内有一个永磁体，底座内有一个线圈，线圈通上直流电，地球仪就可以悬浮起来。下列说法正确的是（　　） A．将地球仪上下位置翻转，仍能继续保持悬浮 B．图中线圈的端须连接直流电源的负极 C．若增加线圈的匝数，稳定后地球仪受到的磁力增大 D．若增大线圈中的电流，稳定后地球仪受到的磁力不变 【答案】B,D 【解析】 A：将地球仪上下位置翻转， 地球仪将吸引，无法继续悬浮，A错误； B.线圈看成条形磁体，上端N极，由安培定则可得， 图中线圈的端须连接直流电源的负极 ，B正确； C. 若增加线圈的匝数，稳定后地球仪受到的磁力不变，等于重力，C错误； D. 若增大线圈中的电流，稳定后地球仪受到的磁力不变 ，等于重力，D正确； 故答案为：BD。 【C组综合拓展】 （多选）10．（2025高二上·南海月考）我国特高压直流输电是国家重点工程，已跃居全球第一。特高压电网的强电流会在周围空间产生很强的磁场。两根等高、相互平行的水平特高压直流输电线分别通有大小相等、方向相反的电流，从上往下观察的示意图如图所示。直线abc与两根输电线等高并垂直，b点位于两根输电线间的中点，a、c两点与b点距离相等，d点位于b点正下方。不考虑其他磁场的影响，则（　　） A．a点的磁感应强度方向竖直向上 B．b点的磁感应强度方向竖直向下 C．c点的磁感应强度方向竖直向下 D．d点的磁感应强度方向竖直向上 【答案】A,B 【解析】A . 根据安培定则，左侧导线电流向外，在a点产生磁场方向向上，故A正确； B．根据安培定则和磁场的叠加可知，两根电线中的电流，在b点的磁感应强度方向竖直向下，故B正确；C．根据安培定则知和磁场的叠加可知，c点处的磁感应强度方向与最靠近的导线中电流产生的磁场相同，方向为竖直向上，故C错误； D．在d点，左侧导线产生的磁场方向水平向左，右侧导线产生的磁场方向水平向右，但d点距两导线距离相等，两侧磁场大小相等、方向相反，水平方向抵消；同时，由于d点位于导线正下方，每根导线在该点产生的磁场还有竖直分量，且两根导线的竖直分量方向均向下，因此叠加后d点的磁感应强度方向竖直向下，故D错误； 故选AB； 11．（2026·余姚模拟）磁阱常用来约束带电粒子的运动。如图所示，四根通有大小相等且为恒定电流的长直导线垂直穿过平面，1、2、3、4直导线与平面的交点成边长为的正方形且关于轴和轴对称，各导线中电流方向已标出，已知无限长通电直导线产生的磁感应强度大小与到直导线距离成反比，题中带电粒子重力不计，下列说法正确的是（　　） A．导线2、4连线上各点的磁感应强度均为0 B．从点处平行导线入射的带电粒子做匀速直线运动 C．轴上虚线框内各点磁感应强度相同 D．沿着轴正方向入射的粒子在坐标平面内做匀速圆周运动 【答案】B 【解析】AB．根据右手定则并结合矢量叠加可知O点的磁感应强度为零，2、4两点连线上O点磁感应强度为零，其它点不为零，所以从O点射入的带电粒子，将做匀速直线运动，故A错误，B正确； C．根据右手定则，结合矢量合成可知O点的磁感应强度为零，而轴上虚线框内其他点磁感应强度不为零，故C错误； D．y轴上的磁感应强度沿y轴方向，所以运动的带电粒子速度与磁感应强度平行，在y轴上运动的粒子不受洛伦兹力，所以粒子可能做匀速直线运动，故D错误。 故答案为：B。 学科网（北京）股份有限公司 $ 13.1 磁场 磁感线 分层练习 2026-2027学年高二物理同步备课系列【基础题】——原卷版 【A组同步训练】 一、磁场、磁感线 1．（2025高二上·浙江期中）下列说法正确的是（　　） A．避雷针的原理是静电屏蔽 B．地磁南极在地理南极附近 C．磁感线一定是闭合曲线 D．电场线一定不是闭合曲线 2．（2025·武冈会考）下图能正确表示条形磁铁或通电直导线周围磁感线分布的是（　　） A． B． C． D． 二、安培定则 3．（2026高二上·吉林期末）如图所示，小磁针静止时指向如图，现把水平直导线ab通有向右的电流I，则置于导线正下方原来静止的小磁针的N极将（　　） A．向纸外偏转 B．向纸内偏转 C．在纸面内顺时针转过180° D．不动 4．（2025·广东会考）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 5．（2025高二上·阜城期末）有一种磁悬浮地球仪，如图甲所示。其原理如图乙所示，底座是线圈，地球仪是磁铁，通电时能让地球仪悬浮在空中。下列说法正确的是（　　） A．线圈的两端应该接交流电源 B．线圈的a端点须连接直流电源的正极 C．线圈的a端点须连接直流电源的负极 D．地球仪根据异名磁极互相排斥的原理工作 【B组难点突破】 6．（2026·台州模拟）如图为电磁充气泵结构示意图。电流通过电磁铁时，吸引或排斥小磁体，带动弹性金属片实现充气。下列说法正确的是（　　） A．要实现持续充气，AB端应接入直流电源 B．充气泵工作时，将部分电能转化为机械能 C．只改变通过电磁铁的电流方向，小磁体的受力方向不变 D．小磁体被电磁铁吸引时，两者靠近的一端一定是同名磁极 7．（2025高二上·凉山期末）如图所示，棱长为L的正方体的上、下底面的每条棱上均固定有长直导线，导线间彼此绝缘且通过导线的电流大小均为，电流方向分别沿AB、BC、CD、DA、FE、EG、GH、HF方向。已知通有电流为I的长直导线在距离d处产生的磁感应强度大小为。正方体中心磁感应强度的大小是（　　） A． B．0 C． D． 8．（2025高二上·威宁期末）如图所示，三根平行直导线a、b、c垂直于纸面固定放置，Oa=Ob=Oc，Ob⊥ac。三根导线中均通有方向垂直于纸面向里的恒定电流I时，O点处的磁感应强度的大小为；如果让c中的电流反向、其他条件不变，则O点处磁感应强度的大小为（　　） A． B． C． D．0 （多选）9． 如图甲是一个磁悬浮地球仪，原理如图乙所示。上方的地球仪内有一个永磁体，底座内有一个线圈，线圈通上直流电，地球仪就可以悬浮起来。下列说法正确的是（　　） A．将地球仪上下位置翻转，仍能继续保持悬浮 B．图中线圈的端须连接直流电源的负极 C．若增加线圈的匝数，稳定后地球仪受到的磁力增大 D．若增大线圈中的电流，稳定后地球仪受到的磁力不变 【C组综合拓展】 （多选）10．（2025高二上·南海月考）我国特高压直流输电是国家重点工程，已跃居全球第一。特高压电网的强电流会在周围空间产生很强的磁场。两根等高、相互平行的水平特高压直流输电线分别通有大小相等、方向相反的电流，从上往下观察的示意图如图所示。直线abc与两根输电线等高并垂直，b点位于两根输电线间的中点，a、c两点与b点距离相等，d点位于b点正下方。不考虑其他磁场的影响，则（　　） A．a点的磁感应强度方向竖直向上 B．b点的磁感应强度方向竖直向下 C．c点的磁感应强度方向竖直向下 D．d点的磁感应强度方向竖直向上 11．（2026·余姚模拟）磁阱常用来约束带电粒子的运动。如图所示，四根通有大小相等且为恒定电流的长直导线垂直穿过平面，1、2、3、4直导线与平面的交点成边长为的正方形且关于轴和轴对称，各导线中电流方向已标出，已知无限长通电直导线产生的磁感应强度大小与到直导线距离成反比，题中带电粒子重力不计，下列说法正确的是（　　） A．导线2、4连线上各点的磁感应强度均为0 B．从点处平行导线入射的带电粒子做匀速直线运动 C．轴上虚线框内各点磁感应强度相同 D．沿着轴正方向入射的粒子在坐标平面内做匀速圆周运动 学科网（北京）股份有限公司 $