2023-2024學年高二上物理：磁場 磁感線（附答案解析）

2023-2024學年高二上物理：13.1磁場磁感線D.地磁場的南極在地理的北極附近，地磁場的北極在地理的南極附近

5.關于磁場的說法正確的是（）

一.選擇題（共8小題）

A.小磁針靜止時N極所指的方向就是該處磁感應強度的方向

1.如圖是鐵棒甲與鐵棒乙內部各分子電流取向的示意圖，甲棒內部各分子電流取向是雜亂無章的，乙棒內部各

B.電流元在磁場中某位置受到的磁場力為零，則該位置的磁感應強度?定為零

分子電流取向大致相同，則下列說法中正確的是（）

C.因地磁場影響，在進行奧斯特實驗時，通電導線東西放置時實驗現(xiàn)象最明顯

rσO?090rβ∏?r?so?o?。介

GPQO時。

OOOOOdtOD.導體在磁場中做切割磁感線運動時產生動生電動勢，其本質是導體中的自由電荷受到洛倫茲力作用，通過

'θσυσ?>??Qjl

洛倫茲力對自由電荷做功實現(xiàn)能量的轉化

甲

A.兩棒均顯磁性6.如圖，兩平行通電直導線a、b垂直紙面放置，分別通以垂直紙面向里的電流h、12,另通出電流方向垂直

B.兩棒均不顯磁性紙面向外的直導線C與兩導線共面。導線C受到的安培力為零，則（）

C.甲棒不顯磁性，乙棒顯磁性Iib

--0--<€>.............--0—

D.甲棒顯磁性，乙棒不顯磁性

acb

2.2002年12月31日上午，舉世矚目的上海磁懸浮列車線首次試運行，它是世界上第一條投入商業(yè)運營的磁懸

A.增大h,導線C受到的安培力向左

浮列車線.運行全程共30km,最高時速可達552km,單向運行約8min.磁懸浮列車上裝有電磁體，鐵路底部

B.增大N導線C受到的安培力向右

則安裝線圈.通過地面線圈與列車上的電磁體排斥力使列車懸浮起來.地面線圈上的極性與列車上的電磁體

C.h反向，導線C受到的安培力向左

下極性總保持（）

D.￡反向，導線C受到的安培力向左

A.相同B.相反C.不能確定D.以上均不對

7.《淮南子》中記載“慈石能吸鐵，及其于銅則不通矣”，其所描述的磁現(xiàn)象說明（）

3.有一導線南北方向放置，在其下方放一個小磁針.小磁針穩(wěn)定后，給導線通上如圖所示電流，發(fā)現(xiàn)小磁針的

A.磁體具有吸引鐵質物體的性質

S極垂直紙面向外偏轉.關于此現(xiàn)象下列說法正確的是（）

B.異名磁極相互吸引

C.同名磁極相互排斥

D.磁體與磁體之間通過磁場發(fā)生相互作用

A.沒有通電時，小磁針的S極指向地磁場的南極8.有?種磁懸浮地球儀，通電時地球儀會懸浮起來（圖甲）。實際原理是如圖乙所示，底座是線圈，地球儀是磁

B.通電后小磁針S極指向地磁場的南極鐵，通電時能讓地球儀懸浮起來。則下列敘述中正確的是（）

C.通電導線在小磁針所在處產生的磁場方向垂直紙面向外

D.通電后小磁針S極發(fā)生偏轉說明通電導線周圍存在磁場

4.中國宋代科學家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全

南也J下列說法正確的是（）

A.地球內部不存在磁場

B.地理南、北極與地磁場的南、北極完全重合

C.地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行甲乙

A.地球儀只受重力作用

B.電路中的電源必須是交流電源

C.電路中的b端點須連接直流電源的正極

D.增大線圈中的電流，地球儀飄浮的高度不會改變

四.解答題（共2小題）

二.多選題（共3小題）

13.在超市里，顧客可以自己在貨架上挑選商品，十分方便，但如果有人想拿了東西不付錢而偷偷溜走，那么出

9.我國古代，很早就有對磁現(xiàn)象的觀察，《夢溪筆談》中“方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南

口處的報警器馬上會鳴響報警，你知道這是為什么嗎？

也”；《椎南萬畢術》中，“取雞血與針磨搗之，以和磁石，用涂棋頭，曝干之，置局上則相拒不休”；《淮南子》

14.若AB桿可以自由轉動和移動，試分析當通入如圖電流時AB桿的運動情況.

中“慈石能引鐵，及其于銅則不行也”：《論衡?亂龍》：“頓牟掇芥，磁石引針”。這些文章能反映出的物理規(guī)

A一1_、B

律是（）

A.磁鐵能吸引輕小物體

B.同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引

C.不是所有材料都易被磁化

D.地理的南北極和地磁的南北極并不是完全重合的，而是有磁偏角V

10.根據(jù)安培的“分子電流”假說，下列說法正確的是（）

A.通電導線的磁場由運動電荷產生

B.磁體的磁場由運動電荷產生

C.磁鐵受到強烈振動時磁性會減弱

D.磁鐵在高溫條件下磁性會增強

11.指南針是我國古代四大發(fā)明之一。關于指南針，下列說明正確的是（）

A.指南針可以僅具有一個磁極

B.指南針能夠指向南北，說明地球具有磁場

C.指南針的指向不會受到附近磁場的干?擾

D.指南針可以看做小的條形磁鐵

≡.計算題（共1小題）

12.如圖所示，一根通電直導線垂直放在磁感應強度為IT的水平勻強磁場中，以導線為中心，半徑為R的圓周

上有a、b、c、d四個點，（線段ac、bd為相互垂直的直徑且bd方向水平）已知C點的實際磁感應強度為2T,

求

（I）a點的磁感應強度大小：

（2）b點的磁感應強度大小。

2023-2024學年高二上物理：13.1磁場磁感線B.通電后小磁針S極指向地磁場的南極

C.通電導線在小磁針所在處產生的磁場方向垂直紙面向外

參考答案與試題解析

D.通電后小磁針S極發(fā)生偏轉說明通電導線周圍存在磁場

選擇題（共8小題）

【解答】解：A、沒有通電時，小磁針的S極指向地磁場的N極，即地理的南極，故A錯誤；

I.如圖是鐵棒甲與鐵棒乙內部各分子電流取向的示意圖，甲棒內部各分子電流取向是雜亂無章的，乙棒內部各

Bs通電后小磁針由于受到地磁場和電流磁場的作用，S極指向合磁場的反方向：故B錯誤：

分子電流取向大致相同，則下列說法中正確的是（）

C、根據(jù)安培定則可知，通電導線在小磁針所在處產生的磁場方向垂直紙面向里，故C錯誤：

rσυo?>a≠y

6p?>o?υgoɑp?ασσσσ

D、通電后小磁針S極發(fā)生偏轉說明通電導線周圍存在磁場，小磁針是受到磁場的作用而發(fā)生的偏轉，故D

*op?oσ9??Qj

甲乙正確。

兩棒均顯磁性

A.故選：De

B.兩棒均不顯磁性4.中國宋代科學家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全

C.甲棒不顯磁性，乙棒顯磁性南也J'下列說法正確的是（）

D.甲棒顯磁性，乙棒不顯磁性A.地球內部不存在磁場

【解答】解：根據(jù)安培的分子電流假說可知，分子電流使每個分子相當于一個小磁針。甲棒內部各分子電流B.地理南、北極與地磁場的南、北極完全重合

取向大致相同，分子電流的磁性增強，對外顯示磁性；乙鐵棒中各分子電流取向是雜亂雜亂無章的，磁性抵C.地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行

消，對外不顯示磁性，故C正確，ABD錯誤。D.地磁場的南極在地理的北極附近，地磁場的北極在地理的南極附近

故選：Co【解答】解：AB.磁感線是閉合曲線，地球外部，磁感線由地磁北極指向地磁南極，在地球內部地磁場的方向

2.2002年12月31日上午，舉世矚目的上海磁懸浮列車線首次試運行，它是世界上第一條投入商業(yè)運營的磁懸則相反，故地球內部也存在磁場，故AB錯誤；

浮列車線.運行全程共30km,最高時速可達552km,單向運行約8min.磁懸浮列車上裝有電磁體，鐵路底部C.只有在赤道處，磁場方向才與地面平行。在北半球，磁感線斜向下，有與地面平行的分量，也有垂直地面

則安裝線圈.通過地面線圈與列車上的電磁體排斥力使列車懸浮起來.地面線圈上的極性與列車上的電磁體向下的分量；在南半球，磁感線斜向上，有與地面平行的分量，也有垂直地面向上的分量，故C錯誤；

下極性總保持（）D.地磁場的南極在地理的北極附近，地磁場的北極在地理的南極附近，并不完全重合，存在磁偏角，故D正

A.相同B.相反C.不能確定D.以上均不對確。

【解答】解：列車通過地面線圈與列車上的電磁體排斥力使列車懸浮起來，說明兩個磁極之間的作用力為排故選：Do

斥力，所以面線圈上的極性與列車上的電磁體下極性總保持相同。5.關于磁場的說法正確的是（）

故選：AoA.小磁針靜止時N極所指的方向就是該處磁感應強度的方向

3.有一導線南北方向放置，在其下方放一個小磁針.小磁針穩(wěn)定后，給導線通上如圖所示電流，發(fā)現(xiàn)小磁針的B.電流元在磁場中某位置受到的磁場力為零，則該位置的磁感應強度一定為零

S極垂直紙面向外偏轉.關于此現(xiàn)象下列說法正確的是（）C.因地磁場影響，在進行奧斯特實驗時，通電導線東西放置時實驗現(xiàn)象最明顯

D.導體在磁場中做切割磁感線運動時產生動生電動勢，其本質是導體中的自由電荷受到洛倫茲力作用，通過

洛倫茲力對自由電荷做功實現(xiàn)能量的轉化

【解答】解：A、磁感應強度的方向是放置在該點的小磁針靜止時N極的指向，故A正確;

A.沒有通電時，小磁針的S極指向地磁場的南極

B、根據(jù)公式F=BIL,當通電導線平行磁場放置時，其不受安培力作用，所以一小段通電導線在磁場中某處D.磁體與磁體之間通過磁場發(fā)生相互作用

不受磁場力作用時，并不能確定此處沒有磁場，故B錯誤；【解答】解：A、磁鐵具有吸引鐵質物體的性質，磁鐵不能吸引銅，故A正確；

C、地磁場的磁感線在地球外部是從地磁的北極出發(fā)回到地磁南極，小磁針靜止時是南北指向，所以進行奧斯BC.根據(jù)磁鐵間相互作用的規(guī)律，可知同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，但是“慈石能吸鐵，及其于

特實驗時，根據(jù)安培定則知通電導線南北放置時實驗現(xiàn)象最明顯，故C錯誤；銅則不通矣”，沒有反映出此規(guī)律，故BC錯誤：

D、導體在磁場中做切割磁感線運動時產生動生電動勢，大量自由電荷所受洛倫茲力做功的宏觀表現(xiàn)是將機械D、磁鐵周圍存在磁場，磁鐵之間的相互作用通過其周圍的磁場來實現(xiàn)，但是“慈石能吸鐵，及其于銅則不通

能轉化為等量的電能，在此過程中洛倫茲力通過兩個分力做功起到“傳遞”能量的作用，但要注意洛倫茲力矣”沒有反映出磁場來，故D錯誤。

永不做功的性質，所以不能說洛倫茲力對自由電荷做功實現(xiàn)能量的轉化，故D錯誤；故選：AC

故選：A08.有一種磁懸浮地球儀，通電時地球儀會懸浮起來（圖甲實際原理是如圖乙所示，底座是線圈，地球儀是磁

6.如圖，兩平行通電直導線a、b垂直紙面放置，分別通以垂直紙面向里的電流I、上，另一通電電流方向垂直鐵，通電時能讓地球儀懸浮起來。則下列敘述中正確的是（）

紙面向外的直導線C與兩導線共面。導線C受到的安培力為零，則（）

磁廠~∣S極

??h

鐵?N極

--0---<S>-.............--0—

acb

A.增大1∣,導線C受到的安培力向左

B.增大N導線C受到的安培力向右

C.h反向，導線C受到的安培力向左甲乙

D.L反向，導線C受到的安培力向左A.地球儀只受重力作用

【解答】解：對導線c,其受到導線a對其向右的安培力FI和導線b對其向左的安培力F2,其合力為零而處B.電路中的電源必須是交流電源

于平衡狀態(tài)，C.電路中的b端點須連接直流電源的正極

A、若增大M導線C受到的安培力Fl增大，F(xiàn)2不變，其合力向右，故A錯誤；D.增大線圈中的電流，地球儀飄浮的高度不會改變

B、若增大b導線C受到的安培力F2增大，F(xiàn)l不變，其合力向左，故B錯誤：【解答】解：A、由題意可知，地球儀穩(wěn)定地飄浮起來，地球儀受重力和電磁鐵向上的磁場力，故A錯誤；

C、h反向，導線C受到的安培力Fl向左，F(xiàn)2不變，其合力向左，故C正確：BC.地球儀下端為N極，則線圈的上端為N極，根據(jù)右手螺旋定則可得，電源通的是直流電，且a端為電源

D、匕反向，導線C受到的安培力F2向右，F(xiàn)l不變，其合力向右，故D錯誤。的負極，而b端為電源的正極，如果接交流電，電磁鐵的磁極會發(fā)生變化，對地球儀一會吸引一會排斥，地

故選：C,球儀不可能懸浮在空中，故B錯誤，C正確；

F2^-----------（?）---------->FiD、當增大線圈中的電流時，線圈內部產生的磁場增強，對地球儀的作用力也就越大，地球儀漂浮的高度會增

大,故D錯誤。

7.《淮南子》中記載“慈石能吸鐵，及其于銅則不通矣”，其所描述的磁現(xiàn)象說明（）

故選：Co

A.磁體具有吸引鐵質物體的性質

二.多選題（共3小題）

B.異名磁極相互吸引

9.我國古代，很早就有對磁現(xiàn)象的觀察，《夢溪筆談》中“方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南

C.同名磁極相互排斥

也”；《推南萬畢術》中，“取雞血與針磨搗之，以和磁石，用涂棋頭，曝干之，置局上則相拒不休”；《淮南子》

中“慈石能引鐵，及其于銅則不行也”；《論衡?亂龍》：“頓牟掇芥，磁石引針”。這些文章能反映出的物理規(guī)C、在指南針正上方附近沿指針方向放置一通電直導線，電流的磁場在指南針位置是東西方向的，指南針會偏

律是（）轉90°,指南針的指向會受到附近磁場的干擾，故C錯誤：

A.磁鐵能吸引輕小物體D、指南針就是一個小的條形磁體，故D正確。

B.同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引故選：BDo

C.不是所有材料都易被磁化≡.計算題（共1小題）

D.地理的南北極和地磁的南北極并不是完全重合的，而是有磁偏角12.如圖所示，一根通電直導線垂直放在磁感應強度為IT的水平勻強磁場中，以導線為中心，半徑為R的圓周

【解答】解：A、“頓牟掇芥，磁石引針”說明磁鐵能吸引輕小物體，故A正確：上有a、b、c、d四個點，（線段ac、bd為相互垂直的直徑且bd方向水平）已知C點的實際磁感應強度為2T,

B、“置局上則相拒不休”反映出同名磁極相互排斥，沒有反映出異名磁極相互排斥，故B錯誤：求

C、“慈石能引鐵，及其于銅則不行也”反映出不是所有材料都易被磁化，故C正確：（I）a點的磁感應強度大?。?/p>

D、“方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也”只反映出地理的南北極和地磁的南北極并不是（2）b點的磁感應強度大小。

完全重合的，而是有磁偏角。故D正確。

故選：ACDo

10.根據(jù)安培的“分子電流”假說，下列說法正確的是（）

A.通電導線的磁場由運動電荷產生

【解答】解：（1）①當直導線中的電流方向垂直紙面向里時，據(jù)安培定則判斷可知，通電導線在C點產生的

B.磁體的磁場由運動電荷產生

磁感應強度與勻強磁場的磁感應強度方向相同，c點的磁感應強度為2T,即得到通電導線在C點產生的磁感

C.磁鐵受到強烈振動時磁性會減弱

應強度大小為1T,故在a點通電直導線產生的磁感應強度大小為1T,方向水平向左，與勻強磁場的磁感應強

D.磁鐵在高溫條件下磁性會增強

度方向相反，故a點的合磁感應強度為0：

【解答】解：A、所有磁場都是由運動電荷產生的，通電導線的磁場是由電荷在導線中定向移動形成的，故A

②當直導線中的電流方向垂直紙面向外時，通電導線在c點產生的磁感應強度與勻強磁場的磁感應強度方向

正確：

相反，c點的磁感應強度為2T,即得到通電導線在C點產生的磁感應強度大小為3T,故在a點通電直導線產

Bs所有磁場都是由運動電荷產生的，磁體的磁場也是由運動電荷產生，故B正確；

生的磁感應強度大小為3T,方向水平向右，故a點的合磁感應強度為4T：

C、磁鐵在高溫和強烈振動下分子電流會變的雜亂，從而使磁性減弱，故C正確，D錯誤。

（2）由（1）知，當直導線中的電流方向垂直紙面向里時，通電直導線在b點產生的磁感應強度為1T,方向

故選：ABCo

豎直向上,與勻強磁場的磁感應強度互相垂直,根據(jù)平行四邊形定則矢量合成得b點的磁感應強