13.2 磁感应强度 磁通量常见八种题型（基础卷）-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

13.2磁感应强度磁通量常见八种题型（基础卷） 题型一磁感应强度的概念与矢量性 题型二磁通量的概念与匝数辨析 题型三磁通量的计算与有效面积 题型四磁通量的变化与转动分析 题型五直线电流磁场的对称与定性分析 题型六磁场的叠加与定量计算 题型七磁通量与磁感应强度综合计算 题型八磁场中移动线圈的磁通量分析 题型一磁感应强度的概念与矢量性 【解题技巧】（磁感线是为了形象描述磁场而假想的闭合曲线，磁体外部由、极指向S极、内部由S极指向N 极：磁感线上某点的切线方向即该点磁场方向，也是小磁针静止时N极的指向；疏密表示强弱，越密磁感应强度 越大，磁感线在空间不相交。判断题抓住"假想、闭合、切线、疏密、不相交"五个关键词；填空比较强弱先看疏 密、再看该点是否靠近磁极。) 1.下列几个物理量有正负，且正负用来表示方向的是() A.电荷量 B.磁感应强度 C.电势 D.功 2.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B=元的适用条件是通电导线与磁场方向平 C、由电场强度的定义式E= q可知，电场强度E与试探电荷受到的静电力F成正比 D,磁感应强度的方向定义为小磁针静止时N极所指的方向 3.下列四组单位中，单位对应的物理量均为矢量的一组是() A.特斯拉、牛顿B.法拉、库仑 C.韦伯、安培 D.特斯拉、伏特 4.下列说法中正确的是() A.磁感线是磁场中客观存在的 B.磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止 C.根据B=F 五，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与L成反比 D.磁场中某点的磁场方向，为放在该点的小磁针静止时N极所指的方向 第1页 题型二磁通量的概念与匝数辨析 【解题技巧】（地磁场的N极在地理南极附近、S极在地理北极附近，故指南针N极指北：地磁两极与地理两极 并不重合，存在磁偏角（沈括最早记载）。磁化的本质是物体内部分子电流取向趋于一致，安培分子电流假说指 出磁性来自运动电荷的环形电流。判断题注意：地球内部磁感线由地磁N极指向S极；到地理北极附近，磁针N 极将指向下。) 5.磁通量是连接磁场与电磁感应现象的桥梁，下列关于磁通量的说法正确的是() A.磁通量是矢量，方向与磁感应强度方向相同 B.磁通量越大，穿过该面积的磁感线条数就越多 C.线框放置好后，其所处的环境中磁感应强度B越大，磁通量一定越大 D.在匀强磁场中，穿过某一面积的磁通量一定等于磁感应强度与该面积的乘积 6.如图所示，a、b两同心圆线圈的匝数分别为匝和m匝，线圈半径分别为r和R。分布着磁感应强度大小为 B的匀强磁场的圆形区域的边缘恰好与ā线圈重合，则下列说法正确的是() A.穿过a、b两线圈磁通量相同 B.穿过a线圈的磁通量比b的大 C.穿过b线圈的磁通量比a的大 D.因为不知道匝数n和m的大小关系，所以无法比较穿过a、b两线圈的磁通量大小 7.一个闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成45°角，下述方法可使穿过线圈的磁通量扩大2倍的 是() A.只把线圈匝数扩大2倍 B.只把线圈面积扩大2倍 C.只把线圈半径扩大2倍 D.只把线圈与磁场方向的夹角从45°改变为90° 题型三磁通量的计算与有效面积 【解题技巧】（奥斯特实验说明电流周围存在磁场（电流的磁效应），磁场方向由安培定则判断。运动电荷等效 第2页 于电流：正电荷的运动方向即电流方向，负电荷（电子束）的电流方向与运动方向相反。判断小磁针偏转先定电 流方向，再用右手定则：直导线大拇指指电流、四指指磁感线环绕方向。罗兰实验进一步表明，运动的电荷（等 效电流)也能产生磁场。) 8.如图所示，边长为1的10匝正方形线框内部存在一边长为0.51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() ×××× ×××× 0.51 ×××× A.0.25B2 B.2.5B12 C.BI2 D.10B2 9.在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个面积为S的线圈与磁场垂直放置，穿过该线圈的磁通量为() A.0 B.0.5BS C.BS D.2BS 10.一边长为d的匝正方形线框内部有直径为d的圆形匀强磁场，磁场的磁感应强度为B,则穿过线框的磁通 量为( πBd2 A.4 4 C.Bd2 D.nBd2 题型四磁通量的变化与转动分析 【解题技巧】（安培定则（右手螺旋定则）：直导线大拇指指电流、四指指磁感线环绕方向；螺线管用右手握住， 四指指电流方向、大拇指指、极。螺线管极性由电流方向与绕线方向共同决定，与有无铁芯、有无小磁针无关： 插入铁芯磁性增强但极性不变。外部磁感线从N极出、S极入，小磁针、极指向与该点磁感线切线方向一致，螺 线管内部磁场由S极指向N极。) 11.如图所示，匝数为N、面积为S的闭合线圈bcd水平放置，与磁感应强度为B的匀强磁场夹角为45°。现将 第3页 线圈以b边为轴顺时针转动90°，在此过程中说法正确的是() B 450 0 A,线圈顺时针转动90°的过程中，线圈中磁通量先变大再变小 B.线圈在实线位置与虚线位置的磁通量相同 NBS C.线圈水平放置时磁通量为2 D.整个过程中线圈中磁通量的变化量的大小为V2BS 12.一个面积为S的线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕O0轴转动，当线圈转到线圈平面和磁场垂直时，如 图所示，穿过该线圈的磁通量是() + B A.0 B.B C. D.BS 13.如图所示，闭合矩形导体框在水平方向的匀强磁场中绕其竖直方向的对称轴O0'匀速转动。已知匀强磁场的 磁感应强度大小为B,导体框的边长分别为a和b,转动的周期为T,导体框从图示位置开始转动并开始计时， 则下列说法正确的是() 第4页 A.因为磁通量是矢量，所以比较磁通量时需要考虑磁感线从面的哪一侧穿过 B.O时刻穿过导体框的磁通量为Bab Bab C.12时刻穿过导体框的磁通量为2 D.】7时刻穿过导休延的陛通量为0 题型五直线电流磁场的对称与定性分析 【解题技巧】（直线电流的磁感线是以导线为圆心的同心圆，离导线越远磁场越弱：环形电流中心轴线上的磁场 垂直于环面，方向由安培定则判定。对称问题抓两条结论：等大同向电流中垂线上各点磁场方向相同、等大反向 电流连线中点磁场加倍。多导线合场先用右手逐个定方向，再按平行四边形定则合成：同向相加、反向相减、垂 直用勾股定理。) 14.电流周围存在磁场，且某点磁场的强弱由电流大小和该点距离导线远近共同决定。现有两根与纸面垂直的长 11>1 直通电导线，如图所示，己知 2,则a、b、c、d四点中磁感应强度可能为零的是() ● a ●d A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 15.如图所示，A、B为两根足够长的垂直于纸面的通电直导线，导线通有大小相等，方向相同的电流，在纸面 内，A、B连线的中点为O点，C、D分别为连线、中垂线上的两点，下列说法正确的是() 第5页 D ------《 A A.O点的磁感应强度为零 B.C点磁感应强度方向沿CO连线背离O点 C.D点磁感应强度方向沿DO连线指向O点 D.若在该空间垂直纸面放上一根与A、B电流方向相同的通电直导线，则导线在O处受安培力最大 16.如图所示，在A、B处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示， 若AB=BC=AC,则C点的磁感应强度的方向为() B A.与AB边垂直，指向左边 B.与AB边垂直，指向右边 C.与AB边平行，竖直向上 D.与AB边平行，竖直向下 题型六磁场的叠加与定量计算 【解题技巧】（磁场叠加遵循矢量合成：先由安培定则分别确定每根导线在各点磁场的方向与大小(B∝Ir), 再按平行四边形定则合成。等大同向电流连线中点磁场为零：等大反向电流连线中点磁场加倍。正三角形、正方 形、正六边形等几何对称问题先画矢量图，利用对称性抵消部分分量，剩余分量按角度合成：存在匀强磁场时将 其作为一项逐点矢量相加。) 17.在匀强磁场中，一根长为0.4m的通电直导线与磁场方向垂直，当导线中的电流为10时，所受的磁场力为 0.04N,该磁场磁感应强度的大小为() A.0.01T B.0.1T C.0.4T D.IT 18.如图所示，四根相互平行的通电长直导线4、b、c、d,放在正方形的四个顶点上。每根通电直导线单独存 在时，在正方形中心O点的磁感应强度大小都是B。则四根通电导线同时存在时，O点的磁感应强度的大小和方 向为() 第6页 a b A.√2B,方向向右 B.√2B,方向向左 C.22 2V2B ,方向向右 ,方向向左 19.如图所示为三根平行长直导线的截面图，若通过它们的电流大小都相同，方向都垂直纸面向里，位置关系满 Bo 足ABAC=AD,己知长直导线C单独在A点产生的磁感应强度大小为"，则A点磁感强度大小和方向为 ⊕ ⑧ B D ⑧C B Bo A.大小为，方向AC B.大小为，方向A→D C.大小为 2B ”,方向A→C D.大小为 2B ,方向A→D 20.在地球赤道上，一长直导线沿南北方向水平放置，在导线正下方有一灵敏小磁针，现在导线中通以图甲所示 方向的恒定电流，上下移动小磁针，测得小磁针静止时偏离南北方向的角度的正切值与小磁针距导线的距离的关 B 系如图乙所示。已知该处地磁场磁感应强度大小为，则距导线处电流的磁场和合磁场的大小分别为() ◆tand N 3 7777777 >x 甲 乙 A.3Bo3 23B。BV3B。3E B。2B B。 25B C.3 D.3 第7页 21.如图所示，A、C、D是三个垂直于纸面的长直导线，O为A、C连线的中点，CD垂直CA且CD=CO,现在 A中通入垂直纸面向外、大小为I的恒定电流时，O点的磁感应强度大小为B；再在D中通入垂直于纸面、大小 为的恒定电流时，O点的磁感应强度大小也为B,方向沿OC方向。己知通电直导线周围磁场磁感应强度大小 与电流I和距离r的关系为B=k(k为常数)，则下列说法正确的是() D 0 0 A.D中的电流方向垂直纸面向外，且4=V24 B.D中的电流方向垂直纸面向里，且'2=21 C,若C中再通入垂直纸面向外电流，O点的磁感应强度大小为2B D,若C中再通入垂直纸面向外电流五，O点的磁感应强度大小为2B 题型七磁通量与磁感应强度综合计算 【解题技巧】（电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关。磁体间"同名相斥、异名相吸”，电流 间"同向相吸、异向相斥”。动态电路题按”滑片移动→电阻变化→电流变化→磁性变化→磁力变化→测力计示数 或摩擦力变化"的链条逐段分析：受力分析时注意磁力方向随极性变化，并用牛顿第三定律检查作用力与反作用 力。) 22.如图所示，边长为0.lm的单匝正方形线框abcd置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，磁感应强度大 小为0.2T,此时穿过线框的磁通量为 W心b,现让线框绕b边转过90°，此过程磁通量的变化量大小为 Wb。 ×××××× d ד仅又又☒× ×K××× ×KX×XX ×a飞XXbx ×XX×X× 23.在匀强磁场中，一根长L=0.4的通电导线中的电流为20A,这条导线与磁场方向垂直时，所受的磁场力为 0.016①N (1)求磁感应强度的大小B; (2)若磁场区域的面积是S-0.10m,计算通过该面积的磁通量Φ。 第8页 题型八磁场中移动线圈的磁通量分析 【解题技巧】（作图题三步：先由安培定则定螺线管极性，再按"外部N出S入"画磁感线箭头，最后由小磁针N 极指向或磁极反推电源正负极。实验题记准结论：通电螺线管外部磁场与条形磁铁相似，磁场方向与电流方向有 关，小磁针用来显示磁场；增强磁性可加大电流、增加匝数、插入铁芯。解答题按"极性判断一受力分析一运动 或现象分析"分步作答。) 24.如图所示，线圈与通电导线在同一平面内，能使得线框中磁通量先增大后减小的是() A.向左平移线框 B.向右平移线框 C.绕导线顺时针转动线框 D.绕导线逆时针转动线框 25,如图是条形磁铁磁场的部分磁感线，一金属线圈从A位置开始沿纸面水平向右匀速移动过程中，穿过线圈的 磁通量() A.逐渐增大 B.先增大后减小 C.逐渐减小 D.先减小后增大 26.如图所示，闭合矩形金属线框的长L与匀强磁场的宽相等，线框的右边刚好与磁场的左边界重合。将该线 框从位置I平移到位置Ⅱ的过程中，穿过线框的磁通量() A.一直增大 B.一直减小 C.保持不变 D.先增大后减小 《13.2磁感应强度磁通量常见八种题型（基础卷）》参考答案 答题卡 1 2 3 x 6 7 8 9 10 11 B D A D B 以 B A c A D 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 24 第9页 D D C A A A D B D D B 25 26 C D 题型一 磁感应强度的概念与矢量性 1.B 【详解】A.矢量的正负表示方向，标量的正负不表示方向。电荷量是标量，电荷量的正负表示电性，不表示方 向，故A错误； B,磁感应强度是矢量，磁感应强度的正负表示方向，故B正确； C.电势是标量，电势的正负不表示方向，故C错误： D.功是标量，功的正负表示力做功的效果不同，不表示方向，故D错误。 故选B。 2.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B=元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E是电场的固有属性，仅由电场本身决定，与试探电荷的受力F、试探电荷的电荷量9无关， B-号为北台定义式二者不有在于比关系，C特误： 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。 3.A 【详解】A,特斯拉是磁感应强度的单位，磁感应强度为矢量；牛顿是力的单位，力为矢量，故A正确。 B.法拉是电容的单位，电容为标量；库仑是电荷的单位，电荷为标量，故B错误。 C.韦伯是磁通量的单位，磁通量为标量；安培是电流的单位，电流为标量，故C错误。 D.特斯拉是磁感应强度的单位，磁感应强度为矢量；伏特是电势的单位，电势为标量，故D错误。 故选A。 4.D 【详解】A.磁感线是为直观描述磁场分布而引入的假想曲线，并非客观存在的实体。磁场本身是客观的，但磁 感线仅是人为模型。故A错误。 B.磁感线是闭合曲线，在磁铁外部从N极指向S极，但在磁铁内部从S极指向N极，形成闭合回路，并非从N 极出发终止于S极。故B错误。 第10页 C.公式B=F 几是磁感应强度的定义式，其中B由磁场本身决定，与测量时的力F、电流，和导线长度 L无关；该公式仅用于计算B的大小，但B并非与F成正比或与L成反比。故C错误。 D.磁场中某点的磁场方向定义为该点处小磁针静止时N极所指的方向，这是标准定义。故D正确。 故选D。 题型二磁通量的概念与匝数辨析 5.B 【详解】A,磁通量没有方向，是标量，故A错误： B.磁通量的形象描述是：穿过某一个面的磁感线条数，故B正确： CD.在匀强磁场中，若线框与磁场平行，无论磁感应强度取何值，磁通量始终为零；只有线圈平面与磁场垂直 时，磁通量才等于磁感应强度与线圈面积的乘积，故CD错误。 故选B。 6.A 【详解】根据磁通量表达式 Φ=BS 由于磁通量与匝数无关，a、b两线圈中磁场的有效面积相同，则穿过α、b两线圈磁通量相同。 故选A。 7.B 【详解】穿过线圈的磁通量 =BSsin45=2 r2B 2 A.只把线圈匝数扩大2倍，则磁通量不变，选项A错误： B.只把线圈面积扩大2倍，则磁通量变为原来的2倍，选项B正确： C.只把线圈半径扩大2倍，则磁通量变为原来的4倍，选项C错误； D.只把线圈与磁场方向的夹角从45°改变为90°，则磁通量变为 Φ=BS sin90°=BS 则磁通量变为原来的√2倍，选项D错误。 故选B。 题型三磁通量的计算与有效面积 8.A 【详解】磁场与线圈平面垂直，且线圈中有磁场部分的面积S=}×{- 224 第11页 穿过线框的磁通量中=BS=B 4 故选A。 9.C 【详解】线圈与磁场垂直放置，穿过该线圈的磁通量为BS。 故选C。 10.A 【详解】根据磁通量的定义D=5可知穿过线框的隧通量为心= 4 故选A。 题型四磁通量的变化与转动分析 11.D 【详解】设初位置时穿过线圈的磁通量为正，实线位置时，即线圈水平放置时的磁通量为 ,=Bsin45°=V2BS 线圈平面与磁场平行时，磁通量为零；末位置时，即虚线位置的磁通量 为D,=-BScos45°=-V2BS 2 所以磁通量先减小后增大，初、末位置磁通量的变化量的大小为A如=地，0，=V2BS 故选D。 12.D 【详解】当线圈转到线圈平面和磁场垂直时，根据磁通量的定义可知有 Φ=BS 故选D。 13.D 【详解】A.磁通量没有方向是标量，正负表示磁感线穿过平面的方向，故A错误； B.0时刻矩形导体框与磁场方向平行，穿过导体框的磁通量为0，故B错误； CD.导体框从图示位置开始转动并开始计时，穿过导体框的磁通量表达式为 Φ=Babsin 2π，1 了(2T时刻穿过导体框的磁通量为 Φ1=Babsin 2L.1T=Babsin7=。Bab,T时刻穿过导体框的磁通星为 T12 62 Φ2=Babsin n2r.1T=Babsinπ=0 T 2 第12页 故C错误，D正确。 故选D。 题型五直线电流磁场的对称与定性分析 14.C 12 【详解】A.根据右手螺旋定则可知，两电流在a点的磁场方向相反，但在a点的磁感应强度一定大于在 点的磁感应强度，故α点的磁感应强度一定不为零，故A错误： B.根据右手螺旋定则可知，两电流在b点的磁场方向相同，故b点的磁感应强度一定不为零，故B错误： C.根据右手螺旋定则可知，两电流在c点的磁场方向相反，由于>，但C点离较近，所以在c点的磁感 应强度可能等于“在c点的磁感应强度，则C点的磁感应强度可能为零，故C正确： D.根据右手螺旋定则可知，两电流在d点的磁场方向不在同一直线上，所以d点的磁感应强度一定不为零，故 D错误。 故选C。 15.A 【详解】A.根据右手螺旋定则可得，A导线在O点产生的磁感应强度的方向竖直向下，B导线在O点产生的磁 感应强度的方向竖直向上，二者大小相等，所以O点的磁感应强度为零，故A正确： B.A导线在C点产生的磁感应强度的方向竖直向下，B导线在C点产生的磁感应强度的方向竖直向上，前者大 于后者，所以C点的磁感应强度竖直向下，故B错误： C.A导线在D点产生的磁感应强度的方向垂直于AD指向右下方，B导线在D点产生的磁感应强度的方向垂直 于BD指向右上方，二者大小相等，所以D点的磁感应强度水平向右，故C错误； D.由于O点的磁感应强度为零，若在该空间垂直纸面放上一根与A、B电流方向相同的通电直导线，则导线在 O处不受安培力，故D错误。 故选A。 16.A 【详解】题干中ABC构成一个等边三角形，根据安培右手螺旋定则，可画出两根直导线A与B在C点产生的磁 感应强度的方向，如图所示 第13页 ⑧ 根据矢量合成的原则，可知合磁感应强度的方向应与AB边垂直向左。 故选A。 题型六磁场的叠加与定量计算 17.A 【详解】根据位感应强度的定义，该磁场磁感应强度的大小为B=无-0Q4,T=00T L10×0.4 故选A。 18.D 【详解】根据安培定则判断四根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为：a导线产生的磁感应强度方向为 Od方向；c导线产生的磁感应强度方向为Od方向；同理，b导线产生的方向为Oa方向，d导线产生的方向为Oa 方向；则根据平行四边形定则进行合成可知，四根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为 B。=2WB2+B2=2V2B 方向水平向左。· 故选D。 19.B B。 【详解】依题意，根据安培定则，可判断知导线B、D在A点产生的磁感应强度大小相等均为，方向相反，二 Bo 者在A点的合磁场为零，所以A点磁感强度大小和方向为导线C单独在A点产生的磁感应强度大小，方向从 方向A→D。 故选B。 20.D 【详解】小磁针距导线”时，设电流在该处产生的磁场的磁感应强度大小为A,则 tano=53_B 3 Bo 第14页 可得 B-5 3 由矢量的合成可知，小磁针距导线时，该处合磁场的磁感应强度大小为 B=B+房-25& 3 故选D。 21.D 【详解】AB.在A中通入垂直纸面向外、大小为1的恒定电流时，在O点的磁感应强度大小为B,由安培定则 可知方向垂直AC向上；再在D中通入垂直于纸面、大小为的恒定电流时，O点的磁感应强度大小也为B,方 向沿OC方向，由安培定则可知D中的电流方向垂直纸面向外，如图 D B A B Bp 则B-V2B 由8=名岛=6品-0解4-2 所以D中的电流方向垂直纸面向外，且'2=21，故AB错误： CD.若C中通入垂直纸面向外电流五，导线C在O点的磁感应强度大小为B,方向垂直于AC向下，由于A和 D直导线在O处的合磁感应强度大小为B,方向沿OC方向，则0点的磁感应强度大小为2B,故D正确，C错 误。 故选D。 题型七磁通量与磁感应强度综合计算 22. 0.002 0.002 【详解】[]开始时，线框平面与磁场方向垂直，则穿过线框的磁通量为 Φ1=BS=0.2×0.1×0.1Wb=0.002Wb 第15页 [闪线框绕b边转过90°后，线框平面与磁场方向平行，穿过线框的磁通量 2=0 ；则此过程磁通量的变化量为 △Φ=Φ2-Φ，=0.002Wb 可知磁通量的变化量大小为0.002Wb。 23.(1)2×103T:(2)2×104Wb 【详解】(1)根据 F=BIL 可得 B=F=0.016T-2x10T L-20×0.4 (2)通过该面积的磁通量 Φ=BS=2×103×0.1Wb=2×104Wb 题型八磁场中移动线圈的磁通量分析 24.B 【详解】A.根据安培定则可知，通电直导线右侧的磁场方向垂直纸面向里，左侧的磁场方向垂直纸面向外，且 离导线越近磁场越强。磁场强弱关于导线左右对称，故向左平移线框，穿过线框磁通量先减小，当导线位于线框 中间时磁通量最小，之后左移过程，线框穿过线框的磁通量先增大后减小，所以向左平移线框，线框中的磁通量 先减小后增大再减小，不符合题意，故A错误： B.向右平移线框，穿过线框总的磁通量先增大，当线框完全穿过导线继续右移后，穿过线框总的磁通量减小， 即磁通量先增大后减小，符合题意，故B正确： CD.导线顺时针或绕逆时针转动线框，穿过线框的磁通量均不变，不符合题意，故CD错误。 故选B。 25.C 【详解】远离磁极，磁场减弱，穿过线圈平面的磁感线条数减少，磁通量减小。 故选C。 26.D 【详解】将该线框从位置I平移到位置Ⅱ的过程中，有磁感线穿过的线框面积先先增大后减小，所以穿过线框的 磁通量先增大后减小，故D正确，ABC错误。 故选D。 第16页