专题15 磁场、磁感线、磁感应强度及磁通量：知识盘点+核心精讲+进阶训练（讲义，江苏专用）高中物理学业水平考试合格考总复习

专题15 磁场、磁感线、磁感应强度及磁通量 【析】命题方向解读|【汇】知识清单盘点|【研】核心专题精讲|【练】巩固提升训练 —— 目 录 —— 析|学考考查要点 汇|知识清单盘点 研|核心专题精讲 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 练|巩固提升训练 知识点 学考具体要求 认知层次 常见题型 磁场、磁感线 通过实验，认识磁场，会用磁感应线描述磁场 了解 选择题 安培定则 会用安培定则判断磁场和电流方向 理解 选择题 磁感应强度 了解磁感应强度 理解 选择题 磁通量 知道磁通量 了解 选择题 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：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。 （2）产生：永磁体周围；电流的周围（运动电荷的周围）。 （3）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地磁的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近，磁感线分布如图1所示。 图1 ②在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点，磁感应强度相等，且方向水平向北。 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 二、安培定则 安培定则 立体图 横截面图 纵截面图 直线 电流 以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱 环形 电流 内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏 通电螺 线管 内部为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极，外部类似条形磁铁，由N极指向S极 三、磁感应强度 ①物理意义：描述磁场的强弱和方向。 ②定义式：B＝(通电导线垂直于磁场)。 ③方向：小磁针静止时N极所指的方向。 ④单位：特斯拉，符号为T。 ⑤匀强磁场 磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线。 四、磁通量 1．磁通量的计算 （1）公式：Φ＝BS。 适用条件：①匀强磁场；②磁场与平面垂直。 （2）若磁场与平面不垂直，应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积，Φ＝BScos θ。式中Scos θ即为平面S在垂直于磁场方向上的投影面积，也称为“有效面积”(如图所示)。 2．磁通量的正、负 （1）磁通量是标量，但有正、负，若以磁感线从某一面上穿入时磁通量为正值，则磁感线从此面穿出时即为负值。 （2）若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量大小为Φ1，反向磁通量大小为Φ2，则穿过该平面的合磁通量Φ＝Φ1－Φ2。 3．磁通量的变化量 （1）当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS。 （2）当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S。 （3）B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1。但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS。 考点一 磁场、磁感线 例1 (2026·江苏省·合格性考试)下列各图示中、两点处磁感应强度相同的是(    ) A. B. C. D. 【答案】D  【解析】解：磁感线的疏密代表磁感应强度的大小，磁感线该点切线的方向表示磁感应强度的方向。 、三幅图中，、两点处磁感线的疏密相同，磁感应强度的方向不同，故、两点处磁感应强度不同，故ABC错误； D、图示表示的磁场为匀强磁场，、两点处磁感应强度大小相同，方方相同，故D正确。 故选：。 例2 (2026·江苏省·期末考试)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。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  【知识点】磁感线、磁现象 【解析】任何磁体都有、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 。 1.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】条形磁铁磁感线在磁铁外部从极到极，磁铁内部从极到极，故B错误，A正确； C.根据安培定则可知，俯视时，通电导线周围的磁场方向为逆时针方向，故C错误； D.根据安培定则可知，俯视时，通电导线周围的磁场方向为顺时针方向，故D错误。 2.如图所示，下列选项中，小磁针静止时极指向正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】D  【解析】由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可得出，极应靠近极，极应靠近极，故AB错误； C.由右手螺旋定则，可得导线下方的磁场方向垂直纸面向里，所以极应沿纸面向里，故C错误； D.由右手螺旋定则可知，通电螺线管左侧为极，右侧为极，则小磁针静止时极靠近通电螺线管极，D正确。 3.关于电流周围磁感线分布及磁场方向，下列图像正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】A  【解析】、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正确； B、根据安培定则，通电螺线管内部磁场方向应由左指向右，故B错误 C、根据安培定则，磁场方向应应由右指向左，故C错误； D、根据安培定则，从上往下看，磁场方向应为顺时针，故D错误； 故选：。 考点二 安培定则 例1 (2026·江苏省·合格性考试)如图所示。长直导线中通有水平向右的恒定电流，正下方的小磁计最后静止时，极指向(    ) A. 水平向左 B. 水平向右 C. 垂直纸面向里 D. 垂直纸面向外 【答案】C  【解析】解：根据安培定则可知，长直导线下方的磁场垂直纸面向里，即极垂直纸面向里。故ABD错误，C正确。 故选：。 例2 (2026·江苏省·期中考试)如图所示，、是环形通电导线内外两侧的两点，这两点磁感应强度的方向(    ) A. 均垂直纸面向外 B. 点水平向左；点水平向右 C. 点垂直纸面向外，点垂直纸面向里 D. 点垂直纸面向里，点垂直纸面向外 【答案】D  【解析】由于环形电流的方向是逆时针的，由安培定则知道环心处的磁感应强度方向是垂直纸面向里的，而磁场是绕导线闭合的，故环外的磁场方向向外的，因此，点磁感应强度的方向垂直纸面向里，点的垂直纸面向外，故D正确，ABC错误。 1.物理学中把小磁针静止时极的指向规定为该点磁场的方向。如图所示，在条形磁铁形成的磁场中放有四个可以自由转动的小磁针黑色一端为极。它们静止时的指向正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】D  【解析】小磁针静止时极指向磁感线的方向，可知只有的指向正确。 故选D。 2.关于磁场和磁感线，下列说法正确的是(    ) A. 只有磁体才能产生磁场 B. 磁体和电流都能产生磁场 C. 磁感线是真实存在的 D. 两条磁感线可以相交 【答案】B  【解析】解：磁场不仅可由磁体产生，也可由电流产生，故A错误； B.磁体和电流均为磁场的来源，即磁体和电流都能产生磁场，故B正确； C.磁感线是人为引入的假想曲线，用于描述磁场分布，并非真实存在，故C错误； D.磁感线永不相交，因为磁场中任一点的磁场方向唯一，故D错误。 故选：。 3.(2026·江苏省·单元测试)如图所示，已标出电流和磁感应强度的方向，其中符合安培定则的是(    ) A. B. C. D. 【答案】D  【解析】A.直导线电流方向垂直纸面向外，根据右手螺旋定则判断可知，磁感线的环绕方向应该为逆时针，故A错误； B.直导线电流方向向上，根据右手螺旋定则判断可知，直导线的右侧磁场方向应垂直纸面向里，直导线的左侧磁场方向应垂直纸面向外，故B错误； 根据安培定则：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的极，可知C错误，D正确。 考点三 磁感应强度 例1 (2026·江苏省·月考试卷)下列说法正确的是(    ) A. 磁感应强度和磁通量都是矢量 B. 磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量一定越大 C. 一小段通电直导线在磁场中某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度不一定为零 D. 由可知，某处磁感应强度大小与放入该处的通电导线所受安培力成正比 【答案】C  【解析】A.磁感应强度是矢量，磁通量是标量，故A错误； B.磁感应强度大的地方，磁通量不一定越大，还取决于穿过面积与夹角，故B错误； C.当通电导线与磁场方向平行时受力也为零，所以通电导线在磁场中不受磁场力时磁感应强度不一定为零，故C正确； D.磁感应强度仅与磁场本身和空间位置有关，与放入的通电导线无关，故D错误。 故选C。 例2 (2026·江苏省·合格性考试)特斯拉汽车公司是美国一家产销电动车的公司，由斯坦福大学硕士辍学生伊隆马斯克与硕士毕业生于年成立，特斯拉汽车公司以电气工程师和物理学家尼古拉特斯拉命名，专门生产纯电动车，物理学中特斯拉是哪个物理量的单位(    ) A. 电场强度 B. 磁感应强度 C. 磁通量 D. 电动势 【答案】B  【解析】A、电场强度的单位为，故A错误； B、特斯拉是磁感应强度的单位，简称特，符号，故B正确； C、磁通量的单位为韦伯，故C错误； D、电动势的单位为伏，故D错误。 故选B。 1.(2024·江苏省苏州市·其他类型)如图所示，在匀强磁场中放置一段长为的直导线，当通过电流为时，这段导线受到磁场给它的力为，则磁场的磁感应强度为(    ) A. B. C. D. 【答案】C  【解析】通电导线与磁场方向垂直，通电导线受到的安培力大小，解得，故C正确，ABD错误。 2.下列有关磁场的四个表述，说法正确的是(    ) A. 磁场是客观存在的一种物质，磁感线也是真实存在的 B. 由定义式可知，电流越大，导线越长，某点的磁感应强度就越小 C. 磁场中的一小段通电导线在该处受力为零，此处磁感应强度不一定为零 D. 闭合线圈面积越大，穿过线圈的磁通量就越大 【答案】C  【解析】A、磁场是客观存在的一种物质为了形象地描述磁场，我们引入了一系列带有方向的曲线来描述磁场，磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向，实际不存在，故A错误 B、磁感应强度只是定义式，它的大小取决于场源以及磁场中的位置，与、、的大小以及通电导线在磁场中的取向无关，故B错误； C、当导线电流方向和磁场方向相同或相反时，电流不受安培力作用，此时磁感应强度并不为零，故C正确； D、根据磁通量表达式，若磁场方向与线圈平面平行，无论面积多大，磁通量均为零，故D错误。 3.下列物理量为矢量且单位正确的是(    ) A. 电流 B. 电容 C. 磁感应强度 D. 磁通量 【答案】C  【解析】电流的运算遵循代数加减规则，属于标量，单位A正确但不符合矢量要求，故A错误； B.电容为标量，且电容的单位是法拉，是电荷量的单位，单位错误，故B错误； C.磁感应强度既有大小又有方向，运算遵循平行四边形定则，是矢量，单位为特斯拉，符合要求，故C正确； D.磁通量的正负仅表示磁感线穿过平面的方向，运算为代数运算，属于标量，单位正确但不符合矢量要求，故D错误。 故选C。 考点四 磁通量 1.(2026·江苏省·单元测试)如图所示，正方形线框位于纸面内，边长为，线框的对称轴恰好位于图示匀强磁场的右边界上，磁场磁感应强度为若线框由图示绕旋转，此过程中穿过线框的磁通量的变化量的绝对值为(    ) A. B.   C.   D. 【答案】C  【解析】设线框旋转前磁通量，旋转后，磁通量的变化量，故ABD错误，C正确。 2.(2026·江苏省·单元测试)如图所示，四种不同形状的线圈置于同一匀强磁场中，则穿过线圈磁通量最大的是(    ) A. 圆形 B. 三角形 C. 正方形 D. 椭圆形 【答案】D  【解析】根据磁通量的定义可知，四个线圈中面积大的磁通量大，故D正确。 1.(2025·江苏省·月考试卷)下列说法正确的是(    ) A. 磁感线从极出发，终止于极 B. 磁感线的疏密程度表示该位置磁场的强弱 C. 若通电导线不受安培力作用，则该处一定无磁场 D. 线圈平面与匀强磁场垂直时，穿过该平面的磁通量为零 【答案】B  【解析】A.磁感线是闭合的，在磁体的内部从极到极，外部从极到极，选项A错误； B.磁感线的疏密程度表示该位置磁场的强弱，选项B正确； C.若通电导线不受安培力作用，可能是电流方向与磁场方向平行，而该处不一定无磁场，选项C错误； D.线圈平面与匀强磁场平行时，穿过该平面的磁通量为零，选项D错误。 故选B。 2.(2026·江苏省·单元测试)比值定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列物理量的表达不是比值定义的为(    ) A. B. C. D. 【答案】A  【解析】A.是两个基本物理量的比，但是是由来决定的，大小随着的变化而变化，此式是的决定式不是比值定义式，故A符合题意； B.是两个基本物理量的比，但不随着和变化而变化，是由磁场本身决定的，此式属于比值定义式，故B不符合题意； C.是两个基本物理量的比，但不随着和的变化而变化，是由电容器本身的结构决定的，此式属于比值定义式，故C不符合题意； D.是两个基本物理量的比，但不随着和的变化而变化，是由电场本身决定的，此式属于比值定义式，故D不符合题意。 本题选不是比值定义的，故选：。 3.(2026·江苏省盐城市·其他类型)图甲是磁电式电表的内部构造，其截面如图乙，软铁内的磁场近乎均匀分布，线圈软铁不动从图示位置顺时针旋转过程中，线圈中的磁通量(    ) A. 一直增大 B. 保持不变 C. 先增大后减小 D. 先减小后不变 【答案】A  【解析】根据，图示位置，线圈平面与磁场的夹角较小，接近，顺时针转的过程中，逐渐增大，根据可知，线圈中的磁通量逐渐增大，故A正确，BCD错误。 训练 1.某条形磁体产生的磁场的磁感线如图所示，则(    ) A. 磁场与磁感线都是客观存在的 B. 磁场与磁感线都是假想出来的 C. 靠近磁体两极的地方磁场较强 D. 靠近磁体两极的地方磁场较弱 【答案】C  【解析】、磁场是客观存在的物质，磁感线是为描述磁场假想的线，是不存在的，、均错误 、靠近磁极的地方磁感线较密磁场较强，C正确，D错误。 故选C。 2.指南针是我国古代的四大发明之一，司南是春秋战国时期发明的。如图所示，它由青铜盘和磁勺组成，磁勺放置在光滑青铜盘的中心，可以自由转动。论衡是应篇中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”说的是将司南放在地上，它的勺柄静止时指向南方。下列说法正确的是(    ) A. 司南的指向会受到附近磁铁的干扰 B. 放置磁勺的光滑青铜盘可改用光滑的铁盘代替 C. 司南静止时指向南方的勺柄是磁勺的极 D. 司南的勺柄在北半球和南半球指示的方向正好相反 【答案】A  【解析】A、司南指向会受到附近磁铁的干扰，是由于磁铁干扰了附近的地磁场，故A正确； B、放置磁勺的光滑青铜盘不能改用光滑的铁盘代替，因为铁盘会被磁化，会干扰附近的地磁场，故B错误； C、由于司南的勺柄静止时指向南方，地球外部的地磁场是从南指向北，所以勺柄是磁勺的极，故C错误； D、由于地磁场是无论是北半球还是南半球，地磁场的水平分量都是南北指向，司南的勺柄在北半球和南半球指示的方向相同，故D错误。 故选：。 3.关于电流周围磁感线分布及磁场方向，下列图像正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】A  【解析】解：、由安培定则可知，直导线右侧磁感应强度方向垂直向内，左侧磁感应强度方向垂直向外，故A正确； B、由安培定则可知，通电螺线管内部磁感线应由左向右，而外部从右端出发回到左端，故B错误； C、由安培定则可知，单匝线圈中心的磁感线应由右向左，故C错误； D、由安培定则可得，俯视图看时，直导线周围环形磁场方向应为顺时针，故D错误。 故选：。 4.如图所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中通以恒定电流，则下列运动中，闭合金属线框中有感应电流产生的是(    ) A. 闭合金属线框向上平移 B. 闭合金属线框向右平移 C. 闭合金属线框以直导线为轴在空间中旋转 D. 闭合金属线框向下平移 【答案】B  【解析】由题可知，由于电流恒定，导线周围磁场分布具有对称性，当闭合金属线框向上平移或向下平移时，磁通量保持不变，没有感应电流的产生，故 AD错误； B.当闭合金属线框向右平移时，磁场减弱，磁通量减小，有感应电流的产生，故 B正确； C.当闭合金属线框以直导线为轴顺时针旋转时，由于磁场空间的对称性，磁通量保持不变，没有感应电流的产生，故 C错误。 5.如图所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中通以恒定电流，则下列运动中，闭合金属线框中有感应电流产生的是(    ) A. 闭合金属线框向上平移 B. 闭合金属线框向右平移 C. 闭合金属线框以直导线为轴在空间中旋转 D. 闭合金属线框向下平移 【答案】B  【解析】由题可知，由于电流恒定，导线周围磁场分布具有对称性，当闭合金属线框向上平移或向下平移时，磁通量保持不变，没有感应电流的产生，故选项 A、D错误 B.当闭合金属线框向右平移时，磁场减弱，磁通量减小，有感应电流的产生，故选项 B正确； C.当闭合金属线框以直导线为轴顺时针旋转时，由于磁场空间的对称性，磁通量保持不变，没有感应电流的产生，故选项 C错误。 6.如图所示，通电螺线管轴线上有、两点，该通电螺线管在、两点产生的磁场方向，下列判断正确的是(    ) A. 、两点磁场方向都向左 B. 、两点磁场方向都向右 C. 点磁场向右， 点磁场方向向左 D. 点磁场向左， 点磁场方向向右 【答案】A  【解析】根据右手螺旋定则可知，、两点磁场方向都向左，故A正确，BCD错误。 故选：。 7.如图所示，矩形线框平面与匀强磁场方向垂直，此时线框的磁通量为；若磁场方向改为与线框平面平行．则线框的磁通量(    ) A. 仍为             B. 变为 C. 变为原来的倍 D. 变为原来的一半 【答案】B  【解析】将线框平面与磁场平行放置时，没有磁感线穿过线框，故磁通量为零，故B正确ACD错误。 8.如图所示，匀强磁场方向与矩形线框平面垂直，穿过线框的磁通量为。现将线圈以边为轴向纸面外旋转角，则磁通量变为(    ) A. B. C. D. 【答案】A  【解析】解：将线圈以边为轴向纸面外旋转角时，线圈平面与磁场平行，通过平面的磁通量为，故CBD错误，A正确。 9.如图所示，虚线左侧存在垂直于纸面的匀强磁场，闭合线框位于纸面内，在其由位置Ⅰ沿直线运动到位置Ⅱ的过程中，穿过线框的磁通量(    ) A. 一直变小 B. 一直变大 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大 【答案】B  【解析】解：闭合线框磁通量，为有效面积，当其由位置Ⅰ沿直线运动到位置Ⅱ的过程中，有效面积逐渐增大，所以磁通量一直变大，故B正确，ACD错误； 故选：。 10.如图所示，两磁极间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，磁感应强度为，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴转动，线圈面积为，当线圈从水平位置转过的过程中，穿过线圈的磁通量(    ) A. 保持不变 B. 增加 C. 减少 D. 增加 【答案】B  【解析】没转动前，磁通量为，转过时  ，磁通量，则磁通量增加，增加量为，故ACD错误，B正确。 故选B。 1.在北半球，地磁场的竖直分量向下歼战斗机在我国上空巡航，机翼水平，由于地磁场的作用，机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为，右方机翼末端处的电势为，若歼(    ) A. 从南往北飞，比低 B. 从北往南飞，比低 C. 从东往西飞，比低 D. 从西往东飞，比高 【答案】D  【解析】当飞机在北半球飞行时，由于地磁场的存在，且地磁场的竖直分量方向竖直向下，由右手定则可判知，在北半球，不论沿何方向水平飞行，都是飞机的左方机翼电势高，右方机翼电势低，即总有比高。故ABC错误，D正确。 2.大国重器节目介绍的输电系统的三相共箱技术，如图甲所示管道内部有三根绝缘超高压输电线缆平行且间距相等，截面图如图乙所示，上方两根输电线缆、连线水平某时刻、中电流方向垂直于纸面向里，中电流方向垂直于纸面向外，、、中电流大小均为，则(    ) A. 正三角形中心处的磁感应强度为 B. A、连线中点处的磁感应强度斜向左上方 C. A、输电线缆相互吸引 D. A、输电线缆相互吸引 【答案】C  【解析】A、输电线缆在点的磁感应强度方向垂直指向左下方，输电线缆在点的磁感应强度方向垂直指向右下方，根据对称性可知，、输电线缆在处的合磁感应强度方向竖直向下，而输电线在点的磁感应强度方向垂直水平向右，所以处合磁感应强度方向应斜向右下方，故A错误； B、根据右手螺旋定则可知，、输电线缆在、圆心连线中点处的磁感应强度方向竖直向下，而线缆在该处的磁感应强度水平向右，则该点的合磁感应强度方向斜向右下方，故B错误； C、、输电线缆通入的电流方向相同，所以两线缆相互吸引，C正确； D、由于、输电线缆通入的电流方向相反，所以两线缆相互排斥，故D错误。 3.如图所示，四根平行直导线、、、 的截面对称分布在为圆心的同一圆周上，截面的连线互相垂直。、中没有电流，、中通有图示方向相反、大小均为的电流时，每一根导线在点的磁感应强度大小均为。现在、中通入大小也为的电流时，点的磁感应强度大小保持不变。则下列说法正确的是(    ) A. 点的磁感应强度为零 B. 、中的电流方向相反 C. 若在点放置垂直纸面方向的通电直导线，该导线所受安培力为零 D. 若电子不计重力从点垂直纸面向里运动，电子将向上偏转 【答案】D  【解析】A.由题意知，点的磁感应强度等于、中电流产生的磁场的磁感应强度的矢量和，根据安培定则可知，点的磁场方向 由指向，A错误； B.在、中通入大小也为的电流时，点的磁感应强度大小仍为，可判定、中电流在点产生的磁场的磁感应强度大小相等，方向相反，根据安培定则可知，、中的电流方向相同，B错误； C.若在点放置垂直纸面方向的通电直导线，该导线所受安培力不为零，C错误； D.若电子不计重力从点垂直纸面向里运动，由左手定则可知，电子将向上方向偏转，D正确。 故选D。 4.小磁针静止在匀强磁场中，下列选项中极指向正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】D  【解析】解：小磁针静止时极的指向为所在处磁感应强度的方向，所以小磁针的极指向右。故ABC错误，D正确。 故选：。 5.空间存在沿纸面向下的匀强磁场，则小磁针静止时极的指向应为(    ) A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右 【答案】A  【解析】解：小磁针被放入方向竖直向上的磁场中，小磁针极受到竖直向上的磁场力的作用，小磁针极受到竖直向下的磁场力，所以极要转向磁场方向，而极转向磁场方向反方向，因此小磁针静止时极的指向是向上的，故BCD错误，A正确。 故选：。 6.如图所示，一闭合正方形单匝线圈在平行于纸面的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴转动。已知匀强磁场的磁感应强度为，线圈边长为，线圈由垂直磁场位置转过的过程中，穿过线圈的磁通量变化量大小为(    ) A. B. C. D. 【答案】A  【解析】解：线圈边长为，线圈从垂直磁场位置开始转动，没转动前，磁通量为，转过时，磁通量，则磁通量的变化量，故穿过线圈的磁通量变化量大小为，故A正确，BCD错误。 故选：。 7.在如图所示的磁场中，把圆形闭合线圈从位置水平匀速右移到位置，下列说法正确的是(    ) A. 此磁场是匀强磁场 B. 穿过线圈的磁通量变大 C. 线圈中会产生感应电流 D. 位置的磁感应强度比位置的大 【答案】C  【解析】解：图中磁感线不是均匀分布的，可知此磁场不是匀强磁场，故A错误； B.把圆形闭合线圈从位置水平向右平移到位置，穿过线圈的磁感线条数减少，即穿过线圈的磁通量变小，故B错误； C.根据上述，闭合穿过线圈的磁通量发生了变化，则线圈中会产生感应电流，故C正确； D.磁感线分布的密集程度表示磁感应强度的大小，位置的磁感线分布比位置的稀疏一些，则位置的磁感应强度比位置的小，故D错误。 故选：。 8.如图所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过、两点， 为的中点，、位于的连线上，且、 到点的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是(    ) A. 处的磁感应强度方向向上 B. 处的磁感应强度方向向右 C. 点处的磁感应强度为零 D. 、处的磁感应强度大小相等 【答案】D  【解析】A.根据右手螺旋定则，处电流向里，其周围磁感线沿顺时针方向；处电流向外，其周围磁感线沿逆时针方向。在点产生的磁场方向向下，在点产生的磁场方向也向下，因此叠加后处磁感应强度方向向下，故A错误； B.在点产生的磁场方向向下，在点产生的磁场方向向下，因此叠加后处磁感应强度方向向下，故B错误； C.点处，产生的磁场方向向下，产生的磁场方向也向下，叠加后不为零，故C错误； D.、到距离相等，、在、处产生的磁场大小对称，因电流等大、距离对称，叠加后、处磁感应强度大小相等，故D正确。 故选D。 9.如图所示，边长为的正方形的四个顶点固定四根垂直纸面方向的长直导线，电流的方向如图，已知通电直导线在周围空间某点产生的磁感应强度大小为，为通电直导线中的电流，为空间某点到直导线的距离已知、中的电流强度大小均为，、中电流强度大小均为，此时正方形中心点的磁感应强度大小为则导线在点产生的磁感应强度大小为(    ) A. B. C. D. 【答案】B  【解析】由几何关系可知，由安培定则可知，直导线、在点的合磁感应强度为，直导线、在点产生的磁场的磁感应强度大小均为，方向均由指向， 则由叠加原理得，即， 导线在点产生的磁场的磁感应强度大小为，B正确。 10.年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，揭开了人类研究电磁间关系的序幕。三根相互平行的通电长直导线、、中的电流大小均为，如图所示放在等腰直角三角形三个顶点上，每根通电直导线单独存在时，点的磁感应强度大小都是，则三根通电导线同时存在时点的磁感应强度的大小为(    ) A. B. C. D. 【答案】A  【解析】由安培定则可知，通电长直导线和在点的磁感应强度的方向均垂直于斜向左下，大小为，则二者的合磁感应强度为。通电长直导线在点的磁感应强度的方向垂直于斜向右下，大小也为。如图所示： 将两个相互垂直的磁感应强度和合成，可得，解得。故A正确，BCD错误。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题15 磁场、磁感线、磁感应强度及磁通量 【析】命题方向解读|【汇】知识清单盘点|【研】核心专题精讲|【练】巩固提升训练 —— 目 录 —— 析|学考考查要点 汇|知识清单盘点 研|核心专题精讲 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 练|巩固提升训练 知识点 学考具体要求 认知层次 常见题型 磁场、磁感线 通过实验，认识磁场，会用磁感应线描述磁场 了解 选择题 安培定则 会用安培定则判断磁场和电流方向 理解 选择题 磁感应强度 了解磁感应强度 理解 选择题 磁通量 知道磁通量 了解 选择题 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：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有 的作用。 （2）产生：永磁体周围；电流的周围（运动电荷的周围）。 （3）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 所指的方向。 3．地磁场 ①地磁的N极在地理 附近，S极在地理 附近，磁感线分布如图1所示。 图1 ②在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点，磁感应强度 ，且方向水平向 。 4．磁感线 （1）定义：用来形象地描述磁场的曲线，曲线上每一点的切线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假想 ，实际并不存在。 ②磁感线的疏密表示磁场的 ，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 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磁感线上某点的切线方向表示该点的 。 （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 二、安培定则 安培定则 立体图 横截面图 纵截面图 直线 电流 以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱 环形 电流 内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏 通电螺 线管 内部为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极，外部类似条形磁铁，由N极指向S极 三、磁感应强度 ①物理意义：描述磁场的强弱和 。 ②定义式：B＝(通电导线垂直于磁场)。 ③方向：小磁针静止时N极所指的方向。 ④单位：特斯拉，符号为 。 ⑤匀强磁场 磁场中各点的磁感应强度的大小 、方向 ，磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线。 四、磁通量 1．磁通量的计算 （1）公式：Φ＝BS。 适用条件：① ；②磁场与平面 。 （2）若磁场与平面不垂直，应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积，Φ＝BScos θ。式中Scos θ即为平面S在垂直于磁场方向上的投影面积，也称为“有效面积”(如图所示)。 2．磁通量的正、负 （1）磁通量是标量，但有正、负，若以磁感线从某一面上穿入时磁通量为正值，则磁感线从此面穿出时即为负值。 （2）若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量大小为Φ1，反向磁通量大小为Φ2，则穿过该平面的合磁通量Φ＝Φ1－Φ2。 3．磁通量的变化量 （1）当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS。 （2）当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S。 （3）B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1。但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS。 考点一 磁场、磁感线 例1 (2026·江苏省·合格性考试)下列各图示中、两点处磁感应强度相同的是(    ) A. B. C. D. 例2 (2026·江苏省·期末考试)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。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 1.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. 2.如图所示，下列选项中，小磁针静止时极指向正确的是(    ) A. B. C. D. 3.关于电流周围磁感线分布及磁场方向，下列图像正确的是(    ) A. B. C. D. 考点二 安培定则 例1 (2026·江苏省·合格性考试)如图所示。长直导线中通有水平向右的恒定电流，正下方的小磁计最后静止时，极指向(    ) A. 水平向左 B. 水平向右 C. 垂直纸面向里 D. 垂直纸面向外 例2 (2026·江苏省·期中考试)如图所示，、是环形通电导线内外两侧的两点，这两点磁感应强度的方向(    ) A. 均垂直纸面向外 B. 点水平向左；点水平向右 C. 点垂直纸面向外，点垂直纸面向里 D. 点垂直纸面向里，点垂直纸面向外 1.物理学中把小磁针静止时极的指向规定为该点磁场的方向。如图所示，在条形磁铁形成的磁场中放有四个可以自由转动的小磁针黑色一端为极。它们静止时的指向正确的是(    ) A. B. C. D. 2.关于磁场和磁感线，下列说法正确的是(    ) A. 只有磁体才能产生磁场 B. 磁体和电流都能产生磁场 C. 磁感线是真实存在的 D. 两条磁感线可以相交 3.(2026·江苏省·单元测试)如图所示，已标出电流和磁感应强度的方向，其中符合安培定则的是(    ) A. B. C. D. 考点三 磁感应强度 例1 (2026·江苏省·月考试卷)下列说法正确的是(    ) A. 磁感应强度和磁通量都是矢量 B. 磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量一定越大 C. 一小段通电直导线在磁场中某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度不一定为零 D. 由可知，某处磁感应强度大小与放入该处的通电导线所受安培力成正比 例2 (2026·江苏省·合格性考试)特斯拉汽车公司是美国一家产销电动车的公司，由斯坦福大学硕士辍学生伊隆马斯克与硕士毕业生于年成立，特斯拉汽车公司以电气工程师和物理学家尼古拉特斯拉命名，专门生产纯电动车，物理学中特斯拉是哪个物理量的单位(    ) A. 电场强度 B. 磁感应强度 C. 磁通量 D. 电动势 1.(2024·江苏省苏州市·其他类型)如图所示，在匀强磁场中放置一段长为的直导线，当通过电流为时，这段导线受到磁场给它的力为，则磁场的磁感应强度为(    ) A. B. C. D. 2.下列有关磁场的四个表述，说法正确的是(    ) A. 磁场是客观存在的一种物质，磁感线也是真实存在的 B. 由定义式可知，电流越大，导线越长，某点的磁感应强度就越小 C. 磁场中的一小段通电导线在该处受力为零，此处磁感应强度不一定为零 D. 闭合线圈面积越大，穿过线圈的磁通量就越大 3.下列物理量为矢量且单位正确的是(    ) A. 电流 B. 电容 C. 磁感应强度 D. 磁通量 考点四 磁通量 1.(2026·江苏省·单元测试)如图所示，正方形线框位于纸面内，边长为，线框的对称轴恰好位于图示匀强磁场的右边界上，磁场磁感应强度为若线框由图示绕旋转，此过程中穿过线框的磁通量的变化量的绝对值为(    ) A. B.   C.   D. 2.(2026·江苏省·单元测试)如图所示，四种不同形状的线圈置于同一匀强磁场中，则穿过线圈磁通量最大的是(    ) A. 圆形 B. 三角形 C. 正方形 D. 椭圆形 1.(2025·江苏省·月考试卷)下列说法正确的是(    ) A. 磁感线从极出发，终止于极 B. 磁感线的疏密程度表示该位置磁场的强弱 C. 若通电导线不受安培力作用，则该处一定无磁场 D. 线圈平面与匀强磁场垂直时，穿过该平面的磁通量为零 2.(2026·江苏省·单元测试)比值定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列物理量的表达不是比值定义的为(    ) A. B. C. D. 3.(2026·江苏省盐城市·其他类型)图甲是磁电式电表的内部构造，其截面如图乙，软铁内的磁场近乎均匀分布，线圈软铁不动从图示位置顺时针旋转过程中，线圈中的磁通量(    ) A. 一直增大 B. 保持不变 C. 先增大后减小 D. 先减小后不变 训练 1.某条形磁体产生的磁场的磁感线如图所示，则(    ) A. 磁场与磁感线都是客观存在的 B. 磁场与磁感线都是假想出来的 C. 靠近磁体两极的地方磁场较强 D. 靠近磁体两极的地方磁场较弱 2.指南针是我国古代的四大发明之一，司南是春秋战国时期发明的。如图所示，它由青铜盘和磁勺组成，磁勺放置在光滑青铜盘的中心，可以自由转动。论衡是应篇中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”说的是将司南放在地上，它的勺柄静止时指向南方。下列说法正确的是(    ) A. 司南的指向会受到附近磁铁的干扰 B. 放置磁勺的光滑青铜盘可改用光滑的铁盘代替 C. 司南静止时指向南方的勺柄是磁勺的极 D. 司南的勺柄在北半球和南半球指示的方向正好相反 3.关于电流周围磁感线分布及磁场方向，下列图像正确的是(    ) A. B. C. D. 4.如图所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中通以恒定电流，则下列运动中，闭合金属线框中有感应电流产生的是(    ) A. 闭合金属线框向上平移 B. 闭合金属线框向右平移 C. 闭合金属线框以直导线为轴在空间中旋转 D. 闭合金属线框向下平移 5.如图所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中通以恒定电流，则下列运动中，闭合金属线框中有感应电流产生的是(    ) A. 闭合金属线框向上平移 B. 闭合金属线框向右平移 C. 闭合金属线框以直导线为轴在空间中旋转 D. 闭合金属线框向下平移 6.如图所示，通电螺线管轴线上有、两点，该通电螺线管在、两点产生的磁场方向，下列判断正确的是(    ) A. 、两点磁场方向都向左 B. 、两点磁场方向都向右 C. 点磁场向右， 点磁场方向向左 D. 点磁场向左， 点磁场方向向右 7.如图所示，矩形线框平面与匀强磁场方向垂直，此时线框的磁通量为；若磁场方向改为与线框平面平行．则线框的磁通量(    ) A. 仍为             B. 变为 C. 变为原来的倍 D. 变为原来的一半 8.如图所示，匀强磁场方向与矩形线框平面垂直，穿过线框的磁通量为。现将线圈以边为轴向纸面外旋转角，则磁通量变为(    ) A. B. C. D. 9.如图所示，虚线左侧存在垂直于纸面的匀强磁场，闭合线框位于纸面内，在其由位置Ⅰ沿直线运动到位置Ⅱ的过程中，穿过线框的磁通量(    ) A. 一直变小 B. 一直变大 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大 10.如图所示，两磁极间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，磁感应强度为，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴转动，线圈面积为，当线圈从水平位置转过的过程中，穿过线圈的磁通量(    ) A. 保持不变 B. 增加 C. 减少 D. 增加 1.在北半球，地磁场的竖直分量向下歼战斗机在我国上空巡航，机翼水平，由于地磁场的作用，机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为，右方机翼末端处的电势为，若歼(    ) A. 从南往北飞，比低 B. 从北往南飞，比低 C. 从东往西飞，比低 D. 从西往东飞，比高 2.大国重器节目介绍的输电系统的三相共箱技术，如图甲所示管道内部有三根绝缘超高压输电线缆平行且间距相等，截面图如图乙所示，上方两根输电线缆、连线水平某时刻、中电流方向垂直于纸面向里，中电流方向垂直于纸面向外，、、中电流大小均为，则(    ) A. 正三角形中心处的磁感应强度为 B. A、连线中点处的磁感应强度斜向左上方 C. A、输电线缆相互吸引 D. A、输电线缆相互吸引 3.如图所示，四根平行直导线、、、 的截面对称分布在为圆心的同一圆周上，截面的连线互相垂直。、中没有电流，、中通有图示方向相反、大小均为的电流时，每一根导线在点的磁感应强度大小均为。现在、中通入大小也为的电流时，点的磁感应强度大小保持不变。则下列说法正确的是(    ) A. 点的磁感应强度为零 B. 、中的电流方向相反 C. 若在点放置垂直纸面方向的通电直导线，该导线所受安培力为零 D. 若电子不计重力从点垂直纸面向里运动，电子将向上偏转 4.小磁针静止在匀强磁场中，下列选项中极指向正确的是(    ) A. B. C. D. 5.空间存在沿纸面向下的匀强磁场，则小磁针静止时极的指向应为(    ) A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右 6.如图所示，一闭合正方形单匝线圈在平行于纸面的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴转动。已知匀强磁场的磁感应强度为，线圈边长为，线圈由垂直磁场位置转过的过程中，穿过线圈的磁通量变化量大小为(    ) A. B. C. D. 7.在如图所示的磁场中，把圆形闭合线圈从位置水平匀速右移到位置，下列说法正确的是(    ) A. 此磁场是匀强磁场 B. 穿过线圈的磁通量变大 C. 线圈中会产生感应电流 D. 位置的磁感应强度比位置的大 8.如图所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过、两点， 为的中点，、位于的连线上，且、 到点的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是(    ) A. 处的磁感应强度方向向上 B. 处的磁感应强度方向向右 C. 点处的磁感应强度为零 D. 、处的磁感应强度大小相等 9.如图所示，边长为的正方形的四个顶点固定四根垂直纸面方向的长直导线，电流的方向如图，已知通电直导线在周围空间某点产生的磁感应强度大小为，为通电直导线中的电流，为空间某点到直导线的距离已知、中的电流强度大小均为，、中电流强度大小均为，此时正方形中心点的磁感应强度大小为则导线在点产生的磁感应强度大小为(    ) A. B. C. D. 10.年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，揭开了人类研究电磁间关系的序幕。三根相互平行的通电长直导线、、中的电流大小均为，如图所示放在等腰直角三角形三个顶点上，每根通电直导线单独存在时，点的磁感应强度大小都是，则三根通电导线同时存在时点的磁感应强度的大小为(    ) A. B. C. D. 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $