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磁场基础概念应用 复习提升 01
一、磁现象与磁场
（1）磁场与磁感线
1.（多选）中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：
“以磁石磨针缝，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，
地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法不正
确的是（ ）
A.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
B.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
C.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近
D.在赤道位置放置一枚小磁针，静止时小磁针 N极指向地理的南极附近
2.如图所示是磁场中某区域的磁感线的分布情况， 则下列判断正确的是（ ）
A．a、b 两处的磁感应强度大小不等， Ba> Bb
B．a、b 两处的磁感应强度大小不等， Ba< Bb
C．同一通电导线放在 a 处受力一定比放在 b 处受力大
D．同一通电导线放在 b 处受力一定比放在 a 处受力大
（2）磁感应强度
复习笔记：
1. 两根长直导线 a、b 平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图，图中 O点为两根导
线连线的中点，M、N为 a、b 连线的中垂线上的两点，且与 a、b等距，两导线中通有
等大、同向的恒定电流。已知直线电流在某点产生的磁场的磁感应强度 B的大小跟该点
到通电导线的距离 r 成反比， 则下列说法中正确的是
A.M 点和 N点的磁感应强度大小相等，方向相同
B.M 点和 N点的磁感应强度大小相等，方向相反
C.在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零
D.若在 N点放一小磁针，静止时其北极沿 NO由 N点指向 O点
2. 如图所示，四根相同的长直导线都通以同向、等大的电流，对称放置在长方体的
四条短边 a 、b 、c 、d上。O点为长方体的几何中心，下列说法正确的是
A.O点的磁感应强度不为零
B.其中两根导线电流反向时，O点的磁感应强度可能不变
C.其中一根导线电流增大时，O点的磁感应强度可能不变
D.其中两根导线电流增大时，O点的磁感应强度可能不变
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3.将两块相同磁铁的同名端相互缓慢靠近，手对磁铁做正功，人体消耗了能量。为了解释能
量的去向，小明根据重力做功与重力势能改变的关系猜想，能量转化成了“磁势能”。若“磁
势能”真的存在，取无穷远为参考面，则下列说法中错误的是（ ）
A．磁场力做正功时，“磁势能”减少
B．两块磁铁之间“磁势能”的大小不仅与相对距离有关，还与“磁极”的相对位置有关
C．如图所示的情景，1和 2状态磁势能的大小关系为EP1 EP2
D．如图所示的情景，1和 2状态磁势能的大小关系无法确定
4.三个完全相同的彼此绝缘的刚性金属圆线圈相切固定在同一平面内，公切线分别交
于 a、b、c三点，在线圈中通有大小相等、方向如图所示的电流 I。测得 a、b两点的
磁感应强度大小分别为 B1、 B2，则 c点的磁感应强度（ ）
A．大小为 B2，方向垂直纸面向里 B．大小为 B2，方向垂直纸面向外
C．大小为 B1，方向垂直纸面向里 D．大小为 B1，方向垂直纸面向外
5.（空间想象、抽象思维）如图所示，在空间三维直角坐标系中过 x轴上
x1 a、x2 a两点，沿平行于 y轴方向放置两根长直导线，导线中均通有
相等的沿 y轴负方向的恒定电流 I 。已知通电长直导线周围某点磁场的磁感
I
应强度 B与电流 I 成正比，与该点到导线的距离 r成反比，即 B k 。则
r
下列描述坐标轴上各点磁场磁感应强度的图像中一定错误的是（ ）
6.如图所示，光滑绝缘水平面上，有两根固定的相互垂直彼此绝缘的长直导线，通以大
小相同的电流。在角平分线上，对称放置四个相同的圆线圈。若两根导线上的电流同时
按相同规律均匀增大，下列判断正确的是（ ）
A．线圈 1中有顺时针方向的感应电流 B．线圈 2中有顺时针方向的感应电流
C．线圈 3中有顺时针方向的感应电流 D．线圈 4中有顺时针方向的感应电流
几种常见的磁场
复习笔记：
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a. 小磁针的偏转
1.如图所示，在一沿南北方向水平放置的直导线正下方有一小磁针。在导线中通有
某一方向电流，小磁针静止时 N极指向西偏北方向，由此可推断（ ）
A．此时导线中的电流方向为由北向南
B．若导线中通有相反方向的电流，小磁针静止时 N极将指向东偏南方向
C．若将小磁针放置到导线正上方，小磁针静止时 N极仍指向西偏北方向
D．若将导线中的电流增大，小磁针 N极将略向西偏转
2.广州某中学的物理兴趣小组为研究条形磁铁在其轴线上各点产生磁感应强度的大小。他们在实验之前从资
料上查得该处地磁场方向水平，大小为 B0。接着实验小组将一条形磁铁 P固定在水平桌面上。以 P的右端
点为原点，以中轴线为 x轴建立坐标系。将一个灵敏的小磁针 Q放置在 x轴上不同位置，测出小磁针 Q与
X轴之间的夹角为θ，实验数据描绘出来得到 sinθ与 x之间的关系曲线如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．P的右端为 S极 B．x轴方向与地磁场方向平行
C．磁铁 P在 x0处产生的磁感应强度大小为 B0 D．x0处合磁场的磁感应强度大小为 2B0
b. 条形磁铁和蹄形磁铁
1.如图所示，一闭合的铜环从静止开始下落，穿过一竖直悬挂的条形磁铁，在运动过
程中，铜环的中心轴线始终与磁铁的中轴线保持重合，则下列说法中正确的是（ ）
A．自上向下看，在 AB段感应电流沿逆时针方向
B．自上向下看，在 DE段感应电流沿顺时针方向
C．在 BC段铜环的磁通量减小
D．铜环从 A点下落到 E点的过程中加速度总是小于 g
2.如图所示，一小段质量为 m的通电直导线（电路的其余部分未画出）放置
在粗糙的斜面上恰好处于静止状态，电流方向垂直纸面向外。若将一条形磁
铁控制在导线的正上方并与斜面成平行状态，磁铁的中线与导线的连线（虚
线）正好与斜面相垂直。下列说法中正确的是 （ ）
A．放上磁铁后，斜面对导线的支持力将减小
B．放上磁铁后，斜面对导线的支持力将不变
C．若把磁铁沿平行斜面方向向上移动一小段距离，直导线仍处于静止状态，斜面对导线的摩擦力将增大
D．若把磁铁沿平行斜面方向向上移动一小段距离，直导线仍处于静止状态，斜面对导线的摩擦力将减小
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3.（多选、课后题改编）把一根硬直导线 ab放在磁场中，导线所在区域的磁感线
呈弧形，如图所示，导线可以在空中自由移动和转动，导线中有电流通过。虚线
框内有产生以上弧形磁感线的磁场源，磁场源放在导线正下方且关于中间对称，
则下列图中的磁场源可能是（ ）
A． 蹄形磁铁 B． 通电螺旋管 C． 条形磁铁 D． 环形电流
磁通量
复习笔记：
1.（多选）如图甲所示，面积为 S的单匝矩形闭合线圈 abcd在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO 匀速转动，
匀强磁场的磁感应强度大小为 B，穿过线圈的磁通量 随时间 t变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是
T
A 1．在 t 时，穿过线圈的磁通量大小为 BS
8 2
T
B．在 t 时，磁场方向与线圈所在平面垂直
4
C 3．线圈从图甲所示的位置转过 60°，穿过线圈的磁通量大小为 BS
2
T 3T
D．在 t 时刻和 t 时刻，穿过线圈的磁通量相同
4 4
2.如图所示，圆环形导体线圈 a平放在水平桌面上，在 a的正上方固定一竖直
螺线管 b，二者轴线重合，螺线管 b与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电
路。若将滑动变阻器的滑片 P向下滑动，下列表述正确的是（ ）
A．线圈 a中将产生沿顺时针方向（俯视）的感应电流
B．穿过线圈 a的磁通量减小
C．线圈 a有扩张的趋势
D．线圈 a对水平桌面的压力 FN将增大
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3.如图所示为一水平放置的条形磁铁，一闭合线框 abcd位于磁铁的左端，线框平面始终与磁铁的上表面垂
直，并与磁铁的端面平齐。当线框由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到达位置Ⅲ时，穿过线框的磁通量变化情况为
A．不发生变化 B．先减少后增加
C．先增加后减少 D．不能确定
4.已知通电长直导线在周围空间中某点产生的磁场的磁感应强度的大小与导线中
的电流成正比，与该点到直导线的距离成反比。若在同一平面内等间距放置六根
通电长直导线，通以相等的电流，方向如图所示，则在 a、b、c、d四个面积相等
的正方形区域中，磁通量最大且合磁场的方向指向纸外的区域是（ ）
A．a区 B．b区
C．c区 D．d区
5.如图所示，将半径分别为 R 甲＝10cm、R 乙＝15cm的单匝圆形线圈甲、乙放在水
平面上，且两线圈为同心圆，在线圈甲内加垂直线圈平面向下的磁感应强度为 B1
＝0.8T的匀强磁场。则：（π取 3.14，计算结果保留 3位有效数字）
（1）若磁场的磁感应强度减小到 B2＝0.4T，则穿过两线圈的磁通量的变化量分别
为多少；
（2）若保持匀强磁场的磁感应强度大小不变，方向转到与竖直方向成 30°角，则穿过线圈甲的磁通量的变
化量为多少；
（3）若保持匀强磁场不变，将线圈乙转过 180°角，则穿过线圈乙的磁通量的变化量为多少。
6.如图所示，在磁感应强度为 B且范围足够大的匀强磁场中有一个面积为 S的
线框。线框平面与匀强磁场方向成 角，则：
（1）通过该平面的磁通量为多少？
（2）若将线框从水平位置Ⅰ顺时针转到竖直位置Ⅱ，则磁通量变化量为多少？
（3）若将线框从水平位置Ⅰ转到水平位置Ⅲ，顺时针旋转和逆时针旋转的磁通量变化量各为多少？
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安培力与洛伦兹力
复习笔记：
1.如图所示，足够长的导体棒MN固定在相互平行且间距 l 0.6m的金属导
轨上，导体棒MN与水平导轨的夹角为37 ，且处于方向垂直纸面向外、磁
感应强度大小为 B 0.5T的匀强磁场中。已知该回路中的电源电动势 E 6V
回路中的总电阻 R 2 ，导体棒与导轨接触良好，取 sin37 0.6，
cos37 0.8，则导体棒MN所受的安培力大小为（ ）
A．0.9N B．1.125N C．1.5N D．2.25N
2.如图所示，条形磁铁放置在固定斜面上，在其上方固定一根长直导线，导线与
磁铁垂直，给导线通以方向垂直纸而向外的电流。条形磁铁始终静止。在导线通
电前后关于条形磁铁的受力，下列说法正确的是（ ）
A．斜面对磁铁的支持力一定减小，磁铁可能受到斜面的摩擦力作用
B．斜面对磁铁的支持力一定减小，磁铁一定受到斜面的摩擦力作用
C．斜面对磁铁的支持力一定增大，磁铁可能受到斜面的摩擦力作用
D．斜面对磁铁的支持力一定增大，磁铁一定受到斜面的摩擦力作用
3.如图所示，CD和 EF 是两根相同的金属棒，用两根等长的柔软导线 l1、l2（重力
不计）将它们连接，形成闭合回路CDFE。用两根绝缘细线 l3、l4将整个回路悬于
天花板上，使两棒保持水平并处于竖直向下的匀强磁场中，在回路中通以如图所
示方向的电流，则稳定后（ ）
A． l1和 l2将保持竖直 B． l3和 l4将保持竖直
C． l1和 l2对 EF 的合力小于 EF 受到的重力 D． l3和 l4对CD的合力大于CD和 EF 的总重
4．（多选）如图所示，水平导轨间距为 d，在导轨中接有电源 E和定值电
阻 R，导轨上固定了三根用同种材料制成的粗细相同的导体棒 a、b、c，其
中 a为长度 La d 的直导体棒并垂直导轨放置，b为长度 Lb 1.2d 的倾斜直
导体棒，c为长度 Lc 2d的弯曲导体棒，其固定在导轨上的两个端点 M、N
间的距离为 d，导轨电阻不计。现将装置置于垂直纸面向外的匀强磁场中，
接通电源后，三根导体棒受到的安培力的大小关系正确的是（ ）
A． Fa Fb B． Fa Fc C．Fa Fb D． Fb Fc
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5．（多选）如图所示为某种电流表的原理示意图。质量为 m的匀质细
金属杆的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧的劲度
系数为 k，在矩形区域 abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向
垂直纸面向外。与MN的右端 N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的
读数，MN的长度大于 ab的长度。当 MN中没有电流通过且处于平衡
状态时，MN与矩形区域的 cd边重合；当MN中有电流通过时，指针
示数可表示电流强度。重力加速度为 g。下列说法正确的是（ ）
mg
A．当电流表示数为零时，弹簧伸长量为Δx=
k
B．若要使电流表正常工作，则金属杆MN的 N端与电源正极相接
kh
C．若 ab=l，bc=h，不计通电时电流产生的磁场的影响，那么此电流表的量程应为
Bl
D．若要将电流表量程变为原来的 2倍，可以将磁感应强度变为原来的 2倍
6.如图所示，将长为 50 cm、质量为 10 g的均匀金属棒 ab的两端用两只相同的
弹簧悬挂成水平状态，位于垂直纸面向里的匀强磁场中，当金属棒中通以 0.4 A
的电流时，弹簧恰好处于原长，取 g＝9.8 m/s2。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度是多大；
（2）当金属棒通以 0.2 A由 a到 b的电流时，弹簧伸长 1 cm，如果电流方向由
b到 a，而电流大小不变，弹簧伸长又是多少。
7.如图甲所示，在倾角为 37°的光滑斜面上水平放置一根长为
0.2m的金属杆 PQ，两端以很软的导线通入 1A的电流。斜面及
金属杆处在竖直向上的匀强磁场中，当磁感应强度 B=0.6T时，
PQ恰好处于平衡状态。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
（1）在图乙中画出金属杆受力的示意图；
（2）求金属杆 PQ受到的安培力的大小；
（3）求金属杆 PQ的质量。
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8.在同一光滑斜面上放同一导体棒，如图所示是两种情况的剖面图。它们所处空间有磁感应强度大小均为 B
的匀强磁场，但方向不同，如图甲所示情况为磁场方向垂直于斜面向上，如图乙所示情况为磁场方向竖直
向上，两种情况下导体棒 A分别通有大小为 I1和 I2的电流，都处于静止状态。已知斜面的倾角为θ，求 I1∶I2。
9. 如图所示，绝缘轻杆悬挂着用电阻率为 、横截面积为S的硬金属导线制成的边
长为 l的单匝正方形线框，线框质量为m，线框下半部分处于方向垂直于水平面向里
的匀强磁场中，磁感应强度大小随时间的关系式为 B kt，k为常量且 k＞0，重力加
速度为 g。
（1）求线框中感应电流的大小；
（2）当轻杆中拉力恰好为零时，求 t的表达式。
令：必刷题 P146 T5 P147 T3、T7 P148 T7 P149 T8、T9、T10 七道题目必做！！！
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