第01讲 磁场 磁感线-【暑假衔接讲义】2025年新高二物理暑假提升讲义（含答案）（人教版2019）

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第二步：记
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第三步：测
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知识点1：电和磁的联系
1.磁现象
(1)磁性：物质具有吸引铁质物体的性质叫磁性。
(2)磁体：天然磁石和人造磁铁都叫作磁体。
(3)磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极。能够自由转动的磁体，静止时指南的磁极叫作南极(S极)，指北的磁极叫作北极(N极)。
(4)磁极间相互作用规律：自然界中的磁体总存在着两个磁极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
2.电流的磁效应
(1)1820年，奥斯特发现：把一根导线南北平行地放在磁针的上方，给导线通电时，磁针发生了偏转，说明电流能产生磁场，这个现象称为电流的磁效应。
(2)电流磁效应的发现，用实验展示了电与磁的联系，说明电与磁之间存在相互作用。
知识点2：磁场
1.磁体、电流间的相互作用
(1)磁体与磁体间存在相互作用。
(2)通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线也有作用力。
(3)两条通电导线之间也有作用力。
2.磁场
(1)定义：磁体与磁体之间，磁体与通电导线之间，以及通电导线与通电导线之间的相互作用，是通过磁场发生的，磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的特殊物质。
(2)磁场的存在形式：磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同，不是以微粒的形式存在，而是以场的形式存在。
(3)磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针N极受力的方向，也就是小磁针静止时N极所指的方向，就是这一点的磁场方向。
(4)磁场的基本性质：磁极与磁极之间，磁极与电流之间，电流与电流之间都是通过磁场相互作用的，磁场的基本性质是对放入其中的磁体或通电导线能产生力的作用。
3.电场与磁场的比较
知识点3：磁感线
1.定义：磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。
2.物理意义：用来形象地描述磁场的强弱和方向，并不真正存在。
3.描述方法：磁感线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱。
4.磁感线的特点
(1)在磁体外部，磁感线从N极发出，进入S极；在磁体内部由S极回到N极。
(2)磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强；磁场方向即过该点的磁感线的切线方向。
(3)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。
(4)磁感线是人们为了形象描述磁场而假想的线，并不真实存在。
5.常见永磁体的磁场磁感线分布
知识点4：安培定则
1.直线电流的磁场
安培定则：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。
2.环形电流的磁场
安培定则：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。
3.通电螺线管的磁场
安培定则：右手握住螺线管，让弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。
4.常见的三种电流磁感线分布
5.安培分子电流假说
（1）安培认为，在物质内部，存在着一种环形电流——分子电流。分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。
（2）磁现象的电本质：安培的分子电流假说揭示了磁场的起源，它使我们认识到磁体的磁场和电流的磁场一样，都是由运动电荷产生的。
考点一：磁场与磁感线
1．某班学习小组在学习完静电场和磁场后，进行激烈的讨论，下列分析正确的是（ ）
A．电场线和磁感线是用来描述电场和磁场的，都是真实存在的
B．在空间某位置没画电场线，则该位置电场强度一定为零
C．电场线和磁感线的切线方向分别表示电场强度和磁感应强度的方向
D．电场线或磁感线均不是闭合的曲线
【答案】C
【详解】A．磁感线和电场线都是用来形象描述场的强弱和方向的假想线，A错误；
B．在空间某位置没画电场线，则该位置电场强度不一定为零，B错误；
C．磁感线或电场线上每一点的切线方向跟该点磁场或电场的方向相同，C正确；
D．磁感线是闭合曲线，电场线是起始于正电荷或无限远处、终止于无限远处或负电荷的非闭合曲线，D错误。
故选C。
2．蹄形磁体周围的磁感线分布如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．处的磁场强于处的磁场
B．处的磁场强于处的磁场
C．处没有磁感线，所以处没有磁场
D．蹄形磁体的磁感线始于蹄形磁体的N极，止于蹄形磁体的S极
【答案】B
【详解】磁感线的疏密代表磁场的大小，处的磁场强于处的磁场。处没有磁感线，仍存在磁场，蹄形磁体的磁感线外部始于蹄形磁体的N极，止于蹄形磁体的S极，内部相反。
故选B。
3．磁贴纱窗的水平软磁条的外部磁感线正面图如图所示，以下说法正确的是（ ）

A．磁感线不是封闭的曲线，可以相交于一点
B．软磁条内部之间的磁感线方向应由指向
C．软磁条的位置应为N极
D．磁感线是用来形象地描述磁场的曲线，它与磁场一样真实存在
【答案】B
【详解】A．磁感线是封闭的曲线，彼此不相交，故A错误；
B．磁感线是封闭的曲线，根据图中软磁条的外部之间的磁感线方向可知，软磁条内部之间的磁感线方向应由指向，故B正确；
C．软磁条的位置应为S极，故C错误；
D．磁场是真实存在的，但磁感线是理想模型，不是真实存在的，故D错误。
故选B。
考点二：安培定则
4．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，N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
【详解】根据安培定则可知，长直导线下方的磁场垂直纸面向里，即N极垂直纸面向里。
故选C。
5．如图所示，在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当线圈中通以如图所示方向的电流时（ ）
A．小磁针N极向里转
B．小磁针N极向外转
C．小磁针在纸面内向左摆动
D．小磁针在纸面内向右摆动
【答案】A
【详解】根据右手螺旋定则，弯曲的四指指向线圈中的电流方向，拇指所指的方向就是线圈内部磁场的方向，小磁针静止时N极指向磁场方向，因此小磁针N极向里转。
故选A。
6．如图所示的通电螺线管周围有a、b、c、d四点（a点在螺线管内部），M、N间接直流电源，将小磁针放在图中的四点时，小磁针的N极指向右侧的是（ ）
A．M为电源的正极，小磁针位于a点B．M为电源的正极，小磁针位于b点
C．M为电源的负极，小磁针位于c点D．M为电源的负极，小磁针位于d点
【答案】A
【详解】AB．由右手螺旋定则可知，当M为电源的正极时，螺线管内部的磁感线方向水平向右，右侧相当于条形磁铁的N极，而小磁针静止时N极的指向为该点磁感线的方向，则a点的小磁针方向指向右侧，b点的小磁针方向指向左侧，A正确，B错误；
CD．当M为电源的负极时，螺线管内部的磁感线方向水平向左，左侧相当于条形磁铁的N极，c、d两点的小磁针方向均指向左侧，C、D错误。
故选A。
考点三：安培分子假说
7．安培对物质具有磁性的解释可以用如图所示的情景来表示，那么（ ）

A．甲图代表了被磁化的铁棒的内部情况
B．乙图代表了被磁化的铁棒的内部情况
C．磁体在高温环境下磁性不会改变
D．磁体在高温环境下磁性会加强
【答案】B
【详解】A．根据“分子电流”假说，未被磁化的物体，分子电流的方向非常紊乱，对外不显磁性，则甲图代表了未被磁化的铁棒的内部情况，故A错误；
B．根据“分子电流”假说，被磁化的物体，分子电流的方向大致相同，对外显示出磁性，则乙图代表了被磁化的铁棒的内部情况，故B正确；
CD．根据磁化与退磁的特性可知，磁体在高温环境下磁性会减弱，故CD错误。
故选B。
8．在隧道工程以及矿山爆破作业中，部分未爆炸的炸药若残留在爆破孔内，则很容易发生人员伤亡事故.为此科学家制造了一种磁性炸药，即在炸药中掺入了10%的磁性材料——钡铁氧体，然后放入磁化机磁化.磁性炸药一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不爆炸的情况可使用磁性探测器测出未爆炸的炸药，从而降低事故发生的概率.已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400 ℃，炸药的爆炸温度为2240~3100 ℃，一般炸药引爆温度最高为140 ℃左右.以上材料表明（ ）
A．磁性材料在低温下容易被磁化，在高温下容易被消磁
B．磁性材料在高温下容易被磁化，在低温下容易被消磁
C．磁性材料在低温下容易被磁化，也容易被消磁
D．磁性材料在高温下容易被磁化，也容易被消磁
【答案】A
【详解】由安培分子电流假说可知，低温情况下，分子运动不剧烈，在外磁场的作用下，分子环形电流的磁极趋向基本一致，因而易被磁化，而高温时，分子剧烈运动，导致分子环形电流的磁极趋向重新变得杂乱无章，进而达到消磁目的。
故选A。
9．安培分子环流假说解释了磁现象的电本质，按照安培假设，地球的磁场也是由绕过地心的轴的环形电流引起的，则下图中能正确表示安培假设中环流方向的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【详解】地磁场相当于一个条形磁铁的磁场，磁铁的N极在地理南极附近，磁铁的S极在地理北极附近，由安培定则，C正确。故选C。
知识导图记忆
知识目标复核
1.知道电和磁的联系，磁场的概念，知道磁场具有物质性。
2.知道磁感线的定义和特点。
3.理解安培定则的内容，会用安培定则分析磁场的特点。
1．关于磁感线的概念，下列说法中正确的是（ ）
A．磁感线是磁场中客观存在、肉眼看不见的曲线
B．磁感线总是从磁体的N极出发，终止于S极
C．磁感线上各点的切线方向与小磁针在该点静止时的N极指向一致
D．两个磁场叠加的区域，磁感线有可能相交
【答案】C
【详解】A．磁感线是磁场中假想的曲线，而磁场却是客观存在的且肉眼看不见，A错误；
B．磁感线从磁体外部的N极指向磁体的S极，而磁体内部是S极指向磁体的N极，B错误；
C．磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致，即小磁针在该点静止时的N极指向，C正确；
D．两个磁场叠加的区域，磁感线不可能相交，因为磁场方向只有一个，D错误。
故选C。
2．关于磁感线的概念，下列说法中正确的是（ ）
A．磁感线是磁场中客观存在、肉眼看不见的曲线
B．磁感线在条形磁体内部也是从磁体的N极指向磁体的S极
C．磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致
D．磁感线有可能相交
【答案】C
【详解】A．磁感线是理想化的模型，不是实际存在的，A错误；
B．磁感线在条形磁体外部是从N极指向S极，在磁铁内部，磁感线由S极指向N极，形成闭合曲线，B错误；
CD．磁感线的切线方向表示磁场方向，磁感线不相交，假如相交于某点，则该点有两个磁场方向，而磁场中某点的磁场方向是唯一的，C正确，D错误。
故选C。
3．如图所示，地球是一个磁体，相当于一个大条形磁铁，为了解释地球的磁性，安培在19世纪用分子电流假说进行了说明，认为地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的，下列说法正确的是（ ）
A．用一个能自由转动的小磁针观察地磁场的方向，看到它的磁极一般指向地理的正南北方向
B．地球磁体的N极位于地理的南极，地球磁体的S极与地理的北极重合
C．在地球的内部磁感线由地磁的N极指向地磁的S极
D．从地理北极向地理南极看，环形电流的方向沿顺时针方向
【答案】D
【详解】A．用一个能自由转动的小磁针观察地磁场的方向，看到它的磁极一般指向地理的南北方向附近，不是正南北方向，故A错误；
B．地球磁体的N极位于地理的南极附近，地球磁体的S极在地理的北极附近，并不重合，故B错误；
C．在地球的内部磁感线由地磁的S极指向地磁的N极，故C错误；
D．从地理北极向地理南极看，环形电流的方向沿顺时针方向，故D正确。
故选D。
4．关于电场和磁场，下列说法错误的是（ ）
A．我们虽然不能用手触摸到电场的存在，却可以用试探电荷去探测它的存在和强弱
B．电场线和磁感线是可以形象描述场的强弱和方向的假想曲线
C．磁感线和电场线都是闭合的曲线
D．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场都是客观存在的物质
【答案】C
【详解】A．电场对处于其中的电荷有力的作用，故可以用试探电荷去探测电场的存在和强弱，A正确，不符合题意；
B．电场线和磁感线是可以形象描述场的强弱和方向的假想曲线，B正确，不符合题意；
C．磁体外部磁感线是从N极到S极，而内部则是从S极到N极，磁感线是闭合的曲线，而电场线不是闭合曲线，始于正电荷（无穷远），终于负电荷（无穷远），C错误，符合题意；
D．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，都是客观存在的物质，D正确，不符合题意。
故选C。
5．如图所示是几种常见磁场的磁感线分布示意图，下列说法正确的是（ ）
①甲图中端是磁铁的S极，端是磁铁的N极
②甲图中端是磁铁的N极，端是磁铁的S极
③乙图是两异名磁极的磁感线分布图，端是N极，端是S极
④乙图是两异名磁极的磁感线分布图，端是S极，端是N极
A．①③B．①④C．②③D．②④
【答案】B
【详解】磁感线在磁体的外部从N极直线S极，所以甲图中b是N极，a是S极，乙图中d是N极，c是S极，所以①④正确、②③错误．
A．①③．故A错误．
B．①④．故B正确．
C．②③．故C错误．
D．②④．故D错误．
6．奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效应，一个可自由转动的小磁针放在金属导线正下方，导线两端与一电池相连，接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。下列说法正确的是（ ）
A．接通电源前，小磁针N极指向地理南极
B．接通电源瞬间，小磁针上方导线的电流方向从右向左
C．接通电源瞬间，小磁针N极垂直纸面向外转
D．接通电源瞬间，小磁针N极垂直纸面向里转
【答案】D
【详解】A．根据地磁场分布，接通电源前，小磁针N极指向地理北极，故A错误；
B．导线左端与电池正极相连，接通电源瞬间，小磁针上方导线的电流方向从左向右，故B错误；
CD．根据安培定则，接通电源瞬间，小磁针N极垂直纸面向里转，故C错误，D正确。
故选D。
7．下列各图中，已标出电流I及其产生的磁场的磁感应强度B的方向，其中正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【详解】A．图A，由安培定则可知，直线电流I的方向向上，则电流产生的磁场的磁感应强度B的方向，右侧向里，左侧向外，A错误；
B．图B，由安培定则可知，直线电流I的方向向外，则电流产生的磁场的磁感应强度B的方向，应是逆时针方向的同心圆，B错误；
C．图C，由安培定则可知，环形电流I中心产生磁场的磁感应强度B的方向向上，C正确；
D．图D，由安培定则可知，通电螺线管电流I从右向左，在内部产生磁场的磁感应强度B的方向应是向右，D错误。
故选C。
8．当导线中分别通以图示方向的电流时，下列说法正确的是（ ）

A．图甲中小磁针静止时北极指向纸外
B．图乙中小磁针静止时北极指向纸内
C．图丙中小磁针静止时北极指向纸内
D．图丁中小磁针静止时北极指向右侧
【答案】B
【详解】A．通电直导线电流从左向右，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时北极垂直纸面向里，故A错误；
B．如图所示，根据右手螺旋定则，磁场的方向逆时针（从上向下看），因此小磁针静止时北极垂直纸面向内，故B正确；
C．环形导线的电流方向如图所示，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时北极垂直纸面向外，故C错误；
D．根据右手螺旋定则，结合电流的方向，则通电螺线管的内部磁场方向，由右向左，则小磁针的静止时北极指向左，故D错误。
故选B。
9．A为一水平旋转的橡胶盘，其上有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方有一条形磁铁，条形磁铁可以绕中心轴在竖直面内自由转动，如图所示。当圆盘绕中心轴OO'顺时针（从上向下看）高速转动时，条形磁铁在磁场力的作用下旋转的方向是（ ）
A．在纸面内逆时针转B．在纸面内顺时针转
C．N极水平向里转D．N极水平向外转
【答案】B
【详解】根据安培定则，因为橡胶盘旋转，条形磁铁处产生的磁场竖直向上，条形磁铁的N极在纸面内受向上的磁场力，故条形磁铁在纸面内顺时针转动。
故选B。
10．如图所示，带正电荷的橡胶环绕轴OO'以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（ ）

A．N极竖直向上B．N极竖直向下
C．N极沿轴线向左D．N极沿轴线向右
【答案】D
【详解】转动带电环可以等效为环形电流，根据右手螺旋定则，圆环左侧磁场方向向右，故最后小磁针N极沿轴线向右。
故选D。
11．如图所示，竖直面内有带负电的圆环，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都会发生转动，以下说法正确的是（ ）
A．a、b、c的N极都向纸面外转动
B．b的N极向纸面外转，而a、c的N极向纸面内转
C．b、c的N极都向纸面内转，而a的N极向纸面外转
D．b的N极向纸面内转，而a、c的N极向纸面外转
【答案】B
【详解】圆环带有负电荷，圆环顺时针转动时，产生的等效电流方向沿逆时针方向；由安培定则可知，a、c所在处磁场垂直于纸面向里，b处磁场垂直于纸面向外，故a、c处的小磁针的N极朝纸面内转动，b处小磁针的N极朝纸面外转动，故B正确，ACD错误。
故选B。
12．如图所示，小磁针放置在螺线管轴线的左侧，当闭合开关S后，不计其他磁场的影响，小磁针静止时N极的指向是（ ）
A．向右B．向左
C．向上D．向下
【答案】A
【详解】根据右手螺旋定则可判定，开关闭合后通电螺线管右端为N极，左端为S极．根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可判定小磁针静止时N极指向右侧。
故选A。
13．为了判断一个未知正负极的蓄电池的极性，某同学将该蓄电池通过电阻跟螺线管连接起来，发现小磁针的S极立即向螺线管偏转，如图所示。用和分别表示蓄电池和螺线管两极，下列判断正确的是（ ）
A．蓄电池端为正极B．蓄电池端为正极
C．螺线管端为极D．螺线管内部磁场方向由指向
【答案】A
【详解】CD．依题意，小磁针的S极立即向螺线管偏转，说明螺线管Q端为极，则螺线管端为S极。螺线管内部磁场方向由P指向Q。故CD错误；
AB．根据右手螺旋定则可知，螺线管的电流方向为从M到N，可知蓄电池端为正极。故A正确；B错误。
故选A。
14．关于磁现象的电本质，安培提出了分子电流假说．他是在怎样的情况下提出来的（ ）
A．安培通过精密仪器观察到分子电流
B．安培根据原子结构理论，进行严格推理得出的结论
C．安培根据环形电流的磁性与磁铁相似提出的一种假说
D．安培凭空想出来的
【答案】C
【详解】安培根据环形电流的磁性与磁铁相似提出的一种分子电流假说，C对．
15．我国东汉时期高诱在《吕氏春秋》中提到：“石，铁之母也，以有慈石，故能引其石，石之不慈者，亦不能引也”这里所说的“慈石”就是磁铁。近代对于磁铁磁场提出解释的物理学家是（ ）
A．奥斯特B．安培C．法拉第D．麦克斯韦
【答案】B
【详解】近代对于磁铁磁场提出解释的物理学家是安培，提出了安培分子电流假说。
故选B。
电场
磁场
场源
电荷
磁体、电流、运动电荷
基本性质
对放入其中的电荷有静电力的作用
对放入其中的磁体、通电导线、运动电荷有磁场力的作用
相同点
磁场和电场都是客观存在的特殊物质，都具有能量
安培定则
立体图
横截面图
纵截面图
直线电流
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
教材习题01
下列关于磁场的说法，正确的是（ ）
A．只有磁铁周围才存在磁场
B．磁场是假想的，不是客观存在的
C．磁场是在磁体与磁体、磁体与电流发生作用时才产生的
D．磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用的
解题方法
A．磁铁周围或通电导体周围都存在磁场，故A错误；
B．磁场是一种真实存在的特殊物质，而不是假想的，故B错误；
CD．磁场只对放入磁场中的磁体有力的作用，磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用，并不是发生作用时才产生的，故C错误，D正确。
【答案】D
教材习题02
等量异种点电荷的电场线与异名磁极的磁感线对比如下图所示，下列说法正确的是（ ）
甲：等量异种点电荷的电场线 乙：异名磁极的磁感线
A．电场线起于正电荷，止于负电荷，是闭合的场线
B．磁感线起于N极，止于S极，是不闭合的场线
C．磁感线的疏密代表磁场的强弱，磁场的方向与磁感线垂直
D．电场线的疏密代表电场的强弱，电场的方向沿电场线的切线方向
解题方法
A．电场线起于正电荷或无限远。止于负电荷或无限远，有起点有终点是不闭合的场线，故A错误；
B．在磁体的外部，磁感线由N极指向S极，在磁体的内部。磁感线由S极指向N极，磁感线是闭合的场线，没有起点没有终点，故B错误；
C．磁感线的疏密代表磁场的强弱，磁场的方向沿磁感线的切线方向，故C错误；
D．电场线的疏密代表电场的强弱，电场的方向沿电场线的切线方向，故D正确。
【答案】D
教材习题03
关于磁铁和电流的磁感线分布，下列四幅图中正确的是（ ）
解题方法
AD．磁铁外部的磁感线从磁铁的N极发出，S极进入，A、D错误；
B．直线电流的磁场遵循安培定则，大拇指指向电流，弯曲的四指指向磁感线方向，即磁感线从上向下看应为顺时针，B错误；
C．环形电流遵循安培定则，弯曲的四指指向电流方向，大拇指指向磁感线方向，C正确。
【答案】C