資源簡介

磁場基礎概念應用 復習提升 01
一、磁現象與磁場
（1）磁場與磁感線
1.（多選）中國宋代科學家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角：
“以磁石磨針縫，則能指南，然常微偏東，不全南也。”進一步研究表明，
地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖。結合上述材料，下列說法不正
確的是（ ）
A.地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行
B.地理南、北極與地磁場的南、北極不重合
C.地球內部也存在磁場，地磁南極在地理北極附近
D.在赤道位置放置一枚小磁針，靜止時小磁針 N極指向地理的南極附近
2.如圖所示是磁場中某區域的磁感線的分布情況， 則下列判斷正確的是（ ）
A．a、b 兩處的磁感應強度大小不等， Ba> Bb
B．a、b 兩處的磁感應強度大小不等， Ba< Bb
C．同一通電導線放在 a 處受力一定比放在 b 處受力大
D．同一通電導線放在 b 處受力一定比放在 a 處受力大
（2）磁感應強度
復習筆記：
1. 兩根長直導線 a、b 平行放置，如圖所示為垂直于導線的截面圖，圖中 O點為兩根導
線連線的中點，M、N為 a、b 連線的中垂線上的兩點，且與 a、b等距，兩導線中通有
等大、同向的恒定電流。已知直線電流在某點產生的磁場的磁感應強度 B的大小跟該點
到通電導線的距離 r 成反比， 則下列說法中正確的是
A.M 點和 N點的磁感應強度大小相等，方向相同
B.M 點和 N點的磁感應強度大小相等，方向相反
C.在線段MN上各點的磁感應強度都不可能為零
D.若在 N點放一小磁針，靜止時其北極沿 NO由 N點指向 O點
2. 如圖所示，四根相同的長直導線都通以同向、等大的電流，對稱放置在長方體的
四條短邊 a 、b 、c 、d上。O點為長方體的幾何中心，下列說法正確的是
A.O點的磁感應強度不為零
B.其中兩根導線電流反向時，O點的磁感應強度可能不變
C.其中一根導線電流增大時，O點的磁感應強度可能不變
D.其中兩根導線電流增大時，O點的磁感應強度可能不變
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3.將兩塊相同磁鐵的同名端相互緩慢靠近，手對磁鐵做正功，人體消耗了能量。為了解釋能
量的去向，小明根據重力做功與重力勢能改變的關系猜想，能量轉化成了“磁勢能”。若“磁
勢能”真的存在，取無窮遠為參考面，則下列說法中錯誤的是（ ）
A．磁場力做正功時，“磁勢能”減少
B．兩塊磁鐵之間“磁勢能”的大小不僅與相對距離有關，還與“磁極”的相對位置有關
C．如圖所示的情景，1和 2狀態磁勢能的大小關系為EP1 EP2
D．如圖所示的情景，1和 2狀態磁勢能的大小關系無法確定
4.三個完全相同的彼此絕緣的剛性金屬圓線圈相切固定在同一平面內，公切線分別交
于 a、b、c三點，在線圈中通有大小相等、方向如圖所示的電流 I。測得 a、b兩點的
磁感應強度大小分別為 B1、 B2，則 c點的磁感應強度（ ）
A．大小為 B2，方向垂直紙面向里 B．大小為 B2，方向垂直紙面向外
C．大小為 B1，方向垂直紙面向里 D．大小為 B1，方向垂直紙面向外
5.（空間想象、抽象思維）如圖所示，在空間三維直角坐標系中過 x軸上
x1 a、x2 a兩點，沿平行于 y軸方向放置兩根長直導線，導線中均通有
相等的沿 y軸負方向的恒定電流 I 。已知通電長直導線周圍某點磁場的磁感
I
應強度 B與電流 I 成正比，與該點到導線的距離 r成反比，即 B k 。則
r
下列描述坐標軸上各點磁場磁感應強度的圖像中一定錯誤的是（ ）
6.如圖所示，光滑絕緣水平面上，有兩根固定的相互垂直彼此絕緣的長直導線，通以大
小相同的電流。在角平分線上，對稱放置四個相同的圓線圈。若兩根導線上的電流同時
按相同規律均勻增大，下列判斷正確的是（ ）
A．線圈 1中有順時針方向的感應電流 B．線圈 2中有順時針方向的感應電流
C．線圈 3中有順時針方向的感應電流 D．線圈 4中有順時針方向的感應電流
幾種常見的磁場
復習筆記：
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a. 小磁針的偏轉
1.如圖所示，在一沿南北方向水平放置的直導線正下方有一小磁針。在導線中通有
某一方向電流，小磁針靜止時 N極指向西偏北方向，由此可推斷（ ）
A．此時導線中的電流方向為由北向南
B．若導線中通有相反方向的電流，小磁針靜止時 N極將指向東偏南方向
C．若將小磁針放置到導線正上方，小磁針靜止時 N極仍指向西偏北方向
D．若將導線中的電流增大，小磁針 N極將略向西偏轉
2.廣州某中學的物理興趣小組為研究條形磁鐵在其軸線上各點產生磁感應強度的大小。他們在實驗之前從資
料上查得該處地磁場方向水平，大小為 B0。接著實驗小組將一條形磁鐵 P固定在水平桌面上。以 P的右端
點為原點，以中軸線為 x軸建立坐標系。將一個靈敏的小磁針 Q放置在 x軸上不同位置，測出小磁針 Q與
X軸之間的夾角為θ，實驗數據描繪出來得到 sinθ與 x之間的關系曲線如圖所示，則下列說法正確的是（ ）
A．P的右端為 S極 B．x軸方向與地磁場方向平行
C．磁鐵 P在 x0處產生的磁感應強度大小為 B0 D．x0處合磁場的磁感應強度大小為 2B0
b. 條形磁鐵和蹄形磁鐵
1.如圖所示，一閉合的銅環從靜止開始下落，穿過一豎直懸掛的條形磁鐵，在運動過
程中，銅環的中心軸線始終與磁鐵的中軸線保持重合，則下列說法中正確的是（ ）
A．自上向下看，在 AB段感應電流沿逆時針方向
B．自上向下看，在 DE段感應電流沿順時針方向
C．在 BC段銅環的磁通量減小
D．銅環從 A點下落到 E點的過程中加速度總是小于 g
2.如圖所示，一小段質量為 m的通電直導線（電路的其余部分未畫出）放置
在粗糙的斜面上恰好處于靜止狀態，電流方向垂直紙面向外。若將一條形磁
鐵控制在導線的正上方并與斜面成平行狀態，磁鐵的中線與導線的連線（虛
線）正好與斜面相垂直。下列說法中正確的是 （ ）
A．放上磁鐵后，斜面對導線的支持力將減小
B．放上磁鐵后，斜面對導線的支持力將不變
C．若把磁鐵沿平行斜面方向向上移動一小段距離，直導線仍處于靜止狀態，斜面對導線的摩擦力將增大
D．若把磁鐵沿平行斜面方向向上移動一小段距離，直導線仍處于靜止狀態，斜面對導線的摩擦力將減小
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3.（多選、課后題改編）把一根硬直導線 ab放在磁場中，導線所在區域的磁感線
呈弧形，如圖所示，導線可以在空中自由移動和轉動，導線中有電流通過。虛線
框內有產生以上弧形磁感線的磁場源，磁場源放在導線正下方且關于中間對稱，
則下列圖中的磁場源可能是（ ）
A． 蹄形磁鐵 B． 通電螺旋管 C． 條形磁鐵 D． 環形電流
磁通量
復習筆記：
1.（多選）如圖甲所示，面積為 S的單匝矩形閉合線圈 abcd在勻強磁場中繞垂直磁場的軸OO 勻速轉動，
勻強磁場的磁感應強度大小為 B，穿過線圈的磁通量 隨時間 t變化的關系如圖乙所示。下列說法正確的是
T
A 1．在 t 時，穿過線圈的磁通量大小為 BS
8 2
T
B．在 t 時，磁場方向與線圈所在平面垂直
4
C 3．線圈從圖甲所示的位置轉過 60°，穿過線圈的磁通量大小為 BS
2
T 3T
D．在 t 時刻和 t 時刻，穿過線圈的磁通量相同
4 4
2.如圖所示，圓環形導體線圈 a平放在水平桌面上，在 a的正上方固定一豎直
螺線管 b，二者軸線重合，螺線管 b與電源、滑動變阻器連接成如圖所示的電
路。若將滑動變阻器的滑片 P向下滑動，下列表述正確的是（ ）
A．線圈 a中將產生沿順時針方向（俯視）的感應電流
B．穿過線圈 a的磁通量減小
C．線圈 a有擴張的趨勢
D．線圈 a對水平桌面的壓力 FN將增大
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3.如圖所示為一水平放置的條形磁鐵，一閉合線框 abcd位于磁鐵的左端，線框平面始終與磁鐵的上表面垂
直，并與磁鐵的端面平齊。當線框由圖中位置Ⅰ經過位置Ⅱ到達位置Ⅲ時，穿過線框的磁通量變化情況為
A．不發生變化 B．先減少后增加
C．先增加后減少 D．不能確定
4.已知通電長直導線在周圍空間中某點產生的磁場的磁感應強度的大小與導線中
的電流成正比，與該點到直導線的距離成反比。若在同一平面內等間距放置六根
通電長直導線，通以相等的電流，方向如圖所示，則在 a、b、c、d四個面積相等
的正方形區域中，磁通量最大且合磁場的方向指向紙外的區域是（ ）
A．a區 B．b區
C．c區 D．d區
5.如圖所示，將半徑分別為 R 甲＝10cm、R 乙＝15cm的單匝圓形線圈甲、乙放在水
平面上，且兩線圈為同心圓，在線圈甲內加垂直線圈平面向下的磁感應強度為 B1
＝0.8T的勻強磁場。則：（π取 3.14，計算結果保留 3位有效數字）
（1）若磁場的磁感應強度減小到 B2＝0.4T，則穿過兩線圈的磁通量的變化量分別
為多少；
（2）若保持勻強磁場的磁感應強度大小不變，方向轉到與豎直方向成 30°角，則穿過線圈甲的磁通量的變
化量為多少；
（3）若保持勻強磁場不變，將線圈乙轉過 180°角，則穿過線圈乙的磁通量的變化量為多少。
6.如圖所示，在磁感應強度為 B且范圍足夠大的勻強磁場中有一個面積為 S的
線框。線框平面與勻強磁場方向成 角，則：
（1）通過該平面的磁通量為多少？
（2）若將線框從水平位置Ⅰ順時針轉到豎直位置Ⅱ，則磁通量變化量為多少？
（3）若將線框從水平位置Ⅰ轉到水平位置Ⅲ，順時針旋轉和逆時針旋轉的磁通量變化量各為多少？
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安培力與洛倫茲力
復習筆記：
1.如圖所示，足夠長的導體棒MN固定在相互平行且間距 l 0.6m的金屬導
軌上，導體棒MN與水平導軌的夾角為37 ，且處于方向垂直紙面向外、磁
感應強度大小為 B 0.5T的勻強磁場中。已知該回路中的電源電動勢 E 6V
回路中的總電阻 R 2 ，導體棒與導軌接觸良好，取 sin37 0.6，
cos37 0.8，則導體棒MN所受的安培力大小為（ ）
A．0.9N B．1.125N C．1.5N D．2.25N
2.如圖所示，條形磁鐵放置在固定斜面上，在其上方固定一根長直導線，導線與
磁鐵垂直，給導線通以方向垂直紙而向外的電流。條形磁鐵始終靜止。在導線通
電前后關于條形磁鐵的受力，下列說法正確的是（ ）
A．斜面對磁鐵的支持力一定減小，磁鐵可能受到斜面的摩擦力作用
B．斜面對磁鐵的支持力一定減小，磁鐵一定受到斜面的摩擦力作用
C．斜面對磁鐵的支持力一定增大，磁鐵可能受到斜面的摩擦力作用
D．斜面對磁鐵的支持力一定增大，磁鐵一定受到斜面的摩擦力作用
3.如圖所示，CD和 EF 是兩根相同的金屬棒，用兩根等長的柔軟導線 l1、l2（重力
不計）將它們連接，形成閉合回路CDFE。用兩根絕緣細線 l3、l4將整個回路懸于
天花板上，使兩棒保持水平并處于豎直向下的勻強磁場中，在回路中通以如圖所
示方向的電流，則穩定后（ ）
A． l1和 l2將保持豎直 B． l3和 l4將保持豎直
C． l1和 l2對 EF 的合力小于 EF 受到的重力 D． l3和 l4對CD的合力大于CD和 EF 的總重
4．（多選）如圖所示，水平導軌間距為 d，在導軌中接有電源 E和定值電
阻 R，導軌上固定了三根用同種材料制成的粗細相同的導體棒 a、b、c，其
中 a為長度 La d 的直導體棒并垂直導軌放置，b為長度 Lb 1.2d 的傾斜直
導體棒，c為長度 Lc 2d的彎曲導體棒，其固定在導軌上的兩個端點 M、N
間的距離為 d，導軌電阻不計。現將裝置置于垂直紙面向外的勻強磁場中，
接通電源后，三根導體棒受到的安培力的大小關系正確的是（ ）
A． Fa Fb B． Fa Fc C．Fa Fb D． Fb Fc
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5．（多選）如圖所示為某種電流表的原理示意圖。質量為 m的勻質細
金屬桿的中點處通過一絕緣掛鉤與一豎直懸掛的彈簧相連，彈簧的勁度
系數為 k，在矩形區域 abcd內有勻強磁場，磁感應強度大小為 B，方向
垂直紙面向外。與MN的右端 N連接的一絕緣輕指針可指示標尺上的
讀數，MN的長度大于 ab的長度。當 MN中沒有電流通過且處于平衡
狀態時，MN與矩形區域的 cd邊重合；當MN中有電流通過時，指針
示數可表示電流強度。重力加速度為 g。下列說法正確的是（ ）
mg
A．當電流表示數為零時，彈簧伸長量為Δx=
k
B．若要使電流表正常工作，則金屬桿MN的 N端與電源正極相接
kh
C．若 ab=l，bc=h，不計通電時電流產生的磁場的影響，那么此電流表的量程應為
Bl
D．若要將電流表量程變為原來的 2倍，可以將磁感應強度變為原來的 2倍
6.如圖所示，將長為 50 cm、質量為 10 g的均勻金屬棒 ab的兩端用兩只相同的
彈簧懸掛成水平狀態，位于垂直紙面向里的勻強磁場中，當金屬棒中通以 0.4 A
的電流時，彈簧恰好處于原長，取 g＝9.8 m/s2。求：
（1）勻強磁場的磁感應強度是多大；
（2）當金屬棒通以 0.2 A由 a到 b的電流時，彈簧伸長 1 cm，如果電流方向由
b到 a，而電流大小不變，彈簧伸長又是多少。
7.如圖甲所示，在傾角為 37°的光滑斜面上水平放置一根長為
0.2m的金屬桿 PQ，兩端以很軟的導線通入 1A的電流。斜面及
金屬桿處在豎直向上的勻強磁場中，當磁感應強度 B=0.6T時，
PQ恰好處于平衡狀態。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
（1）在圖乙中畫出金屬桿受力的示意圖；
（2）求金屬桿 PQ受到的安培力的大小；
（3）求金屬桿 PQ的質量。
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8.在同一光滑斜面上放同一導體棒，如圖所示是兩種情況的剖面圖。它們所處空間有磁感應強度大小均為 B
的勻強磁場，但方向不同，如圖甲所示情況為磁場方向垂直于斜面向上，如圖乙所示情況為磁場方向豎直
向上，兩種情況下導體棒 A分別通有大小為 I1和 I2的電流，都處于靜止狀態。已知斜面的傾角為θ，求 I1∶I2。
9. 如圖所示，絕緣輕桿懸掛著用電阻率為 、橫截面積為S的硬金屬導線制成的邊
長為 l的單匝正方形線框，線框質量為m，線框下半部分處于方向垂直于水平面向里
的勻強磁場中，磁感應強度大小隨時間的關系式為 B kt，k為常量且 k＞0，重力加
速度為 g。
（1）求線框中感應電流的大小；
（2）當輕桿中拉力恰好為零時，求 t的表達式。
令：必刷題 P146 T5 P147 T3、T7 P148 T7 P149 T8、T9、T10 七道題目必做！！！
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