13.1 磁场 磁感线 分层作业 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册【基础题】

13.1 磁场 磁感线 分层作业 2026-2027学年高二物理人教版必修第三册【基础题】 【A组基础通关】 一、磁现象和磁场、磁感线 （多选）1．（2025高二上·玉林期末）安培认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流，分子电流会形成磁场，使分子相当于一个小磁体（如图甲所示）。地球的磁性也可用此假说解释。以下说法正确的是（　　） A．这一假说能够说明磁可以生电 B．这一假说能够说明运动的电荷产生磁场 C．用该假说解释地球的磁性，引起地磁场的环形电流方向如图乙所示 D．用该假说解释地球的磁性，引起地磁场的环形电流方向如图丙所示 【答案】B,D 【解析】AB．安培认为：物质内部存在环形分子电流，每个分子电流相当于一个小磁体，其磁性来源于电荷的圆周运动。这一假说解释了：磁体的磁场本质上是运动的电荷（电流）产生的，磁体被磁化是因为内部分子电流取向趋于一致，故B正确，A错误； CD．地理的南北极与地磁场的南北极对调，故地磁场北极在地理南极附近，由右手螺旋定则可知，引起地磁场的环形电流方向应是与赤道平面平行的顺时针方向（俯视）的，故D正确，C错误。 故选BD。 （多选）2．（2025高二下·信宜开学考）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．这5个位置中，e点的磁感应强度最大 B．a点没有磁感线穿过，所以a点磁感应强度一定为零 C．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 D．b、e两点在同一直线上，所以b、e两点磁感应强度方向相同 【答案】A,D 【解析】A、磁感线分布中， 点磁感线最密集，故磁感应强度最大，A正确； B、磁感线是描述磁场的“假想曲线”，无磁感线穿过的点（如 点 ），磁场仍存在（磁感应强度不为零 ），只是强度较弱（磁感线稀疏 ），B错误； C、、 两点关于直线对称，但磁感线在 、 点的切线方向不同（观察图像， 点切线向上偏， 点切线向下偏 ），故磁感应强度方向不同，C错误； D、、 两点在同一直线上，且磁感线为直线，该直线的方向就是磁感应强度方向，故 、 两点磁感应强度方向相同，D正确； 故答案为：AD。 3．（2025高二上·东台期中）磁场中某区域的磁感线如图所示，则（　　） A．M、N两点磁感应强度的大小关系：BM>BN B．M、N两点磁感应强度的大小关系：BM<BN C．M、N两点在同一条磁感线上，所以两点的磁场方向相同 D．N点磁场方向为M指向N 【答案】B 【解析】本题主要考查了磁感线的特点，解题关键为磁场中磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线在某点的切线方向就是该点的磁场方向。AB．由磁感线的疏密可知，磁感线越密，磁感应强度越大，即M点的磁感应强度小于N点的磁感应强度，故A错误，B正确； CD．某点的切线方向就是该点的磁场方向，即M、N两点的磁场方向不相同，N点的磁场方向是该点的切线方向，故CD错误。 故选B。 二、安培定则 4．（2026高二上·安顺期末）用安培定则判断通电直导线磁场方向，下列示意图正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】安培定则：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流方向，那么四指的指向（握住）就是磁感线B的环绕方向，结合图像可知B符合安培定则，故B正确，ACD错误。 故选：B。 5．（2025·贵州会考）关于电流周围磁场的磁感线分布情况，符合安培定则的是（　　） A．直线电流 B．直线电流 C．直线电流 D．通电螺线管 【答案】C 【解析】A．根据安培定则，直线电流左侧磁场方向应垂直纸面向外，右侧磁场方向应垂直纸面向里，故A错误； B．根据安培定则，磁场方向应为逆时针，故B错误； C．根据安培定则，从上往下看，磁场方向应为逆时针，故C正确； D．根据安培定则，通电螺线管内部磁场方向应由左指向右，故D错误。 故答案为：C。 6．（2025高二上·潮州期中）如图，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，下列说法正确的是（　　） A．a、b、c的N极都向纸里转 B．b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转 C．b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转 D．b的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转 【答案】B 【解析】圆环上大量的负电荷随着圆环沿顺时针方向转动时，圆环形成逆时针方向的电流，根据右手螺旋定则可知，圆环内部磁场方向垂直纸面向外，圆环外部磁场方向垂直纸面向里，则b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转。 故选B。 【B组拓展提升】 7．（2025高二上·浙江期中）如图所示，AC是四分之一圆弧，O为圆心，A、C处各有一垂直纸面的通电直导线，电流大小相等，方向均垂直纸面向里，整个空间还存在一个磁感应强度大小为B的匀强磁场，O处的磁感应强度恰好为零。下列说法正确的是（　　） A．两通电直导线相互排斥 B．C处直导线在O处产生的磁感应强度大小为 C．若将A处直导线移走，则O处的磁感应强度大小变为，方向水平向右 D．若将A处直导线中的电流反向、大小不变，则O处的磁感应强度方向竖直向上 【答案】D 【解析】A．两平行导线中的电流方向相同，同向电流相互吸引，故A错误； B．设A、C两导线在O点处产生的磁感应强度大小为，空间还有一个磁感应强度大小为B的匀强磁场，在三部分磁场共同叠加下，O处的磁感应强度恰好为零，根据，可得，故B错误； C．若将A处直导线移走，则O处的磁感应强度大小与原来A导线在O点的磁场等大，反向，方向向上，由C指向O，故C错误； D．若将A处直导线移走，则O处的磁场方向向上，若将A处直导线中的电流反向、大小不变，它在O点的磁场方向也向上，两部分向上的磁场叠加，合磁场方向也向上，故D正确。 故选 D。 8．（2025高二上·南海月考）下列关于磁场的相关判断和描述正确的是（　　） A．甲图中通电导线受力是通过电场发生的 B．乙图表明条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止 C．丙图中导线通电后，其正下方小磁针的N极向纸面内旋转不符合物理事实 D．丁图中环形导线通电后，轴心位置小磁针的N极向纸面内旋转不符合物理事实 【答案】D 【解析】A．通电导线受力是通过磁场发生的，故A错误； B．磁感线是闭合曲线，在外部从N极到S极，内部从S极回到N极，故B错误； C．丙图中导线通电后，根据安培定则，其正下方磁场方向垂直纸面向外，小磁针N极应向纸面外转，题中说向纸内旋转符合物理事实，故C错误； D．丁图中环形导线通电后，右手四指沿着环形导线大拇指指向外知，环形导线内部磁场方向垂直于纸面向外，该磁场对放入其中的小磁针有磁场力的作用，由于磁场对N极的磁场力方向与磁场方向相同，N极应向外旋转，故D正确； 故选D； （多选）9．（2025高二上·潮州期末）如图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁铁，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到充气的目的。下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的工作原理是电流的磁效应 B．电磁铁用的铁芯应选用不易退磁的材料 C．工作时AB接线柱应接入稳恒电流 D．当电流从B接线柱流入时，电磁铁吸引小磁铁向下运动，则小磁铁的下端为S极 【答案】A,D 【解析】AB．当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁铁，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，故电磁铁的工作原理是电流的磁效应；根据电磁铁的工作要求，当没有电流时，要让铁芯失去磁性，当通电时，要有磁性，因此铁芯应选用易磁化和退磁的软磁性材料，故A正确，B错误； C．当A、B间接入恒定电流时，电磁铁的磁场始终保持一个方向，小磁铁将只能被吸引或排斥，如果接入的是交流电，电磁铁的磁场方向在不断变化，从而可以使小磁铁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A、B间应接入交流电，故C错误； D．当电流从电磁铁的接线柱B流入时，根据右手螺旋定则可知电磁铁的下端为S极，上端为N极；吸引小磁铁向下运动，根据磁铁同极相斥，异极相吸的特性可知，小磁铁的下端为S极，故D正确。 故答案为：AD。 10．（2025高二上·阜城期末）如图所示，直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远，其磁场互不影响，当开关S闭合后，则小磁针北极N（黑色端）指示磁场方向正确的是（　　） A．a B．b C．c D．d 【答案】C 【解析】导线的电流方向为逆时针，根据小磁针的静止时，N极的指向即为磁场的方向；a处电流的方向向上，由右手螺旋定则可知，a处的磁场为逆时针方向（俯视），所以a的指向错误；由右手螺旋定则可知，通电螺线管左端为S极，右端为N极，螺线管的内部磁场由左指向右，外部由右到左，则有b磁针方向错误，c磁针方向正确；而对于U形螺线管左端相当于N极，右端相当于S极，所以螺线管上边的磁场方向向右，因此d磁针方向错误；由以上的分析可知，C正确，ABD错误； 故选：C。 【C组综合拓展】 11．（2025高二上·辽宁期末）如图所示，两个圆圈表示两个带等量正电荷的点电荷或两个通以垂直于纸面向里的电流强度相等的直导线，O点为两者连线中点，M、P两点均在连线上且关于O点对称，N点位于连线的中垂线上，下列说法正确的是（　　） A．若为电流，M点与P点的磁感应强度相同 B．若为电流，M点与N点的磁场方向相同 C．若为电荷，M点的电势比O点的电势低 D．若为电荷，N点的电势比O点的电势低 【答案】D 【解析】A. 若为电流，M点磁感应强度向下，P点磁感应强度向上，两点磁感应强度不相同，A不符合题意； B. 可知，N点磁场方向水平向右，故M点和N点磁场方向不同，B不符合题意； C. 若为电荷，顺着电场线方向电势降低，则M点电势比O点电势高，C不符合题意； D. N点电势比O点电势低，D符合题意。 故答案为：D 12．（2026高三上·联合期中）铁芯上有两个线圈，把它们和一个干电池连接起来，已知线圈的电阻比电池的内阻大得多，如图所示的图中，哪一种接法铁芯的磁性最强（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A、由图可得，两个线圈的绕法相反，电流一个是从线圈的右侧进入，另一个是从线圈的左侧进入，所以线圈产生的磁场的方向相同，磁场得到加强，铁芯的磁性比较大，故A正确； B、由图可得，两个线圈的绕法相反，电流都是从线圈的左侧进入，所以线圈产生的磁场的方向相反，相互抵消，铁芯的磁性比较小，故B错误； C、由图可得，两个线圈的绕法相反，而且左侧的线圈中没有电流通过，只有一个线圈产生磁场，故C错误； D、由图可得，两个线圈的绕法相反，电流都是从线圈的左侧进入，所以线圈产生的磁场的方向相反，相互抵消，铁芯的磁性比较小，故D错误． 故答案为：A。 13．（2025高一上·开福开学考）如图所示，滑动变阻器的4个接线柱分别为cdef，弹簧测力计下面挂着一个条形磁铁，发现滑动变阻器滑片缓慢向下移动时弹簧测力计读数变大。电路接法应该是（　　） A．a接c，b接e B．a接d，b接c C．d接e，b接d D．a接c，a接f 【答案】A 【解析】电流由螺线管的下方流入，由安培定则可知，螺线管上端为S极，即通电螺线管和条形磁铁是异名磁极相对，则它们之间有引力，将滑动变阻器的滑片缓慢向下移动时弹簧测力计读数变大，由于通电导线产生更强的磁性，由于磁铁被螺旋管吸引所以当螺线管磁场增强时弹簧测力计的读数变大，说明回路中的电流增大，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电磁铁的磁性增强，两个磁极的引力增大； A．a接c，b接e时，将滑动变阻器的滑片缓慢向下移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知电流变大，电磁铁的磁性增强，两个磁极的引力增大，弹簧测力计示数增大，故A符合题意； B．a接d，b接c时，将滑动变阻器的滑片缓慢向下移动的过程中，由于滑片失去调节作用，变阻器接入电路中的电阻不变，电路中的总电阻不变，电流不变，电磁铁的磁性不变，两个磁极的引力不变，弹簧测力计读数不变，故B不符合题意； C．d接e，b接d时，由于a接线柱没有使用，电路未接通，螺线管没有磁性所以弹簧测力计示数不变，故C不符合题意； D．a接c，a接f时，由于b接线柱没有使用，电路未接通，螺线管没有磁性所以弹簧测力计示数不变，故D不符合题意。 故选A。 学科网（北京）股份有限公司 $ 13.1 磁场 磁感线 分层作业 2026-2027学年高二物理人教版必修第三册【基础题】 【A组基础通关】 一、磁现象和磁场、磁感线 （多选）1．（2025高二上·玉林期末）安培认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流，分子电流会形成磁场，使分子相当于一个小磁体（如图甲所示）。地球的磁性也可用此假说解释。以下说法正确的是（　　） A．这一假说能够说明磁可以生电 B．这一假说能够说明运动的电荷产生磁场 C．用该假说解释地球的磁性，引起地磁场的环形电流方向如图乙所示 D．用该假说解释地球的磁性，引起地磁场的环形电流方向如图丙所示 （多选）2．（2025高二下·信宜开学考）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．这5个位置中，e点的磁感应强度最大 B．a点没有磁感线穿过，所以a点磁感应强度一定为零 C．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 D．b、e两点在同一直线上，所以b、e两点磁感应强度方向相同 3．（2025高二上·东台期中）磁场中某区域的磁感线如图所示，则（　　） A．M、N两点磁感应强度的大小关系：BM>BN B．M、N两点磁感应强度的大小关系：BM<BN C．M、N两点在同一条磁感线上，所以两点的磁场方向相同 D．N点磁场方向为M指向N 二、安培定则 4．（2026高二上·安顺期末）用安培定则判断通电直导线磁场方向，下列示意图正确的是（　　） A． B． C． D． 5．（2025·贵州会考）关于电流周围磁场的磁感线分布情况，符合安培定则的是（　　） A．直线电流 B．直线电流 C．直线电流 D．通电螺线管 6．（2025高二上·潮州期中）如图，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，下列说法正确的是（　　） A．a、b、c的N极都向纸里转 B．b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转 C．b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转 D．b的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转 【B组拓展提升】 7．（2025高二上·浙江期中）如图所示，AC是四分之一圆弧，O为圆心，A、C处各有一垂直纸面的通电直导线，电流大小相等，方向均垂直纸面向里，整个空间还存在一个磁感应强度大小为B的匀强磁场，O处的磁感应强度恰好为零。下列说法正确的是（　　） A．两通电直导线相互排斥 B．C处直导线在O处产生的磁感应强度大小为 C．若将A处直导线移走，则O处的磁感应强度大小变为，方向水平向右 D．若将A处直导线中的电流反向、大小不变，则O处的磁感应强度方向竖直向上 8．（2025高二上·南海月考）下列关于磁场的相关判断和描述正确的是（　　） A．甲图中通电导线受力是通过电场发生的 B．乙图表明条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止 C．丙图中导线通电后，其正下方小磁针的N极向纸面内旋转不符合物理事实 D．丁图中环形导线通电后，轴心位置小磁针的N极向纸面内旋转不符合物理事实 （多选）9．（2025高二上·潮州期末）如图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁铁，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到充气的目的。下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的工作原理是电流的磁效应 B．电磁铁用的铁芯应选用不易退磁的材料 C．工作时AB接线柱应接入稳恒电流 D．当电流从B接线柱流入时，电磁铁吸引小磁铁向下运动，则小磁铁的下端为S极 10．（2025高二上·阜城期末）如图所示，直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远，其磁场互不影响，当开关S闭合后，则小磁针北极N（黑色端）指示磁场方向正确的是（　　） A．a B．b C．c D．d 【C组综合拓展】 11．（2025高二上·辽宁期末）如图所示，两个圆圈表示两个带等量正电荷的点电荷或两个通以垂直于纸面向里的电流强度相等的直导线，O点为两者连线中点，M、P两点均在连线上且关于O点对称，N点位于连线的中垂线上，下列说法正确的是（　　） A．若为电流，M点与P点的磁感应强度相同 B．若为电流，M点与N点的磁场方向相同 C．若为电荷，M点的电势比O点的电势低 D．若为电荷，N点的电势比O点的电势低 12．（2026高三上·联合期中）铁芯上有两个线圈，把它们和一个干电池连接起来，已知线圈的电阻比电池的内阻大得多，如图所示的图中，哪一种接法铁芯的磁性最强（　　） A． B． C． D． 13．（2025高一上·开福开学考）如图所示，滑动变阻器的4个接线柱分别为cdef，弹簧测力计下面挂着一个条形磁铁，发现滑动变阻器滑片缓慢向下移动时弹簧测力计读数变大。电路接法应该是（　　） A．a接c，b接e B．a接d，b接c C．d接e，b接d D．a接c，a接f 学科网（北京）股份有限公司 $