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第25 讲 磁场的描述与磁场对电流的作用
内容导航
01
命题透视·考情前瞻
对标素养，研判高考命题趋势
02
思维建模·脉络梳理
搭建知识框架，构建系统思维
03
考点精讲·靶向突破
拆解核心考点，归纳解题范式
考点一 磁场的描述与磁场对电流的作用
知识点1 安培定则的应用与磁场的叠加
知识点2 常见磁场的磁感线
知识点3 安培力及磁场叠加
考向1 磁现象及磁场叠加 考向2 电流的磁效应
考点二 安培力作用下的受力和运动分析
知识点1 判断安培力作用下运动的几种方法
考向1 安培力下的受力和运动分析
知识点2 安培力作用下的平衡和加速问题
考向2 安培力作用下的平衡和加速问题
04
真题溯源·考向感知
溯源真题逻辑，感知高考考向
命题透视·考情前瞻
——对标素养，研判高考命题趋势
核心考点
2026 年
2025 年
2024 年
磁场叠加、安培定则
安培力大小与方向
考情分析
题型与考向：
1. 考查占比稳定：该考点作为电磁学基础板块，在试卷总分中占比约6～
10 分，属于必考点，选择题单独命题或计算题第一问考查的形式都很常
见。
2. 综合化趋势明显：很少单独考查单一知识点，常和受力平衡、牛顿运动
定律、电磁感应等知识结合，出现在综合题中，考查学生的受力分析和模
型构建能力。
情境与立意：
情境创新增多：越来越多结合生活、科技场景命题，比如磁悬
浮、电磁炮、霍尔元件等，要求考生能从新情境中提取物理信
息，建立常规模型。
复习目标
1. 能理解磁场的基本性质，掌握磁感线的特点。清晰记忆核心结论。
2. 熟练掌握安培定则和左手定则的应用，掌握磁场叠加的分析方法，可以
运用安培力公式计算相关题型
3. 能够解决安培力作用下的平衡问题和动力学问题，可以处理电流间的相
互作用问题。
思维建模·脉络梳理
考点精讲·靶向突破
——拆解核心考点，归纳解题范式
考点一 磁场的描述与叠加
知识点1 磁场 磁感应强度
知●识●解●构
1.磁场
（1）基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。
（2）方向：小磁针的 N 极所受磁场力的方向。
2.磁感应强度
（1）物理意义：描述磁场的强弱和方向。
（2）大小：B＝(通电导线垂直于磁场)。
（3）方向：小磁针静止时N 极的指向。
（4）单位：特斯拉（T）。
3.磁感线：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致。
（1）磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向。
（2）磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱。
（3）磁感线是闭合曲线，没有起点和终点。
（4）磁感线是假想的曲线，客观上不存在。
知识点2 常见磁场的磁感线
知●识●解●构
1.匀强磁场
（1）定义：磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场。
（2）特点：磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线。
2.条形磁铁和蹄形磁铁的磁场（如图所示）
3.电流的磁场
直线电流的磁场
通电螺线管的磁场
环形电流的磁场
特点
无磁极、非匀强，且距
导线越远处磁场越弱
与条形磁铁的磁场相似，管内为匀
强磁场且磁场方向由S 极指向N
极，管外为非匀强磁场
环形电流的两侧是N 极和
S 极，且离圆环中心越
远，磁场越弱
安培
定则
立体
图
横截
面图
纵截
面图
4.地磁场
（1）地磁的N 极在地理南极附近，S 极在地理北极附近，磁感线分布如图所示。
（2）在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点，磁感应强度大小相等，且方向水平向北。
（3）地磁场在南半球有竖直向上的分量，在北半球有竖直向下的分量。
知识点3 安培力及磁场叠加
知●识●解●构
1.安培力的方向：左手定则
（1）伸开左手，让拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一个平面内。
（2）让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向电流方向。
（3） 拇指 所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
如图，①表示 电流 的方向，②表示磁场的方向，③表示安培力的方向。
2.安培力的大小
当磁感应强度B 的方向与导线方向成θ 角时，F＝BILsin θ，这是一般情况下的安培力的表达式，以
下是两种特殊情况：
（1）当磁场与电流垂直时，安培力最大，Fmax＝BIL。
（2）当磁场与电流平行时，安培力等于零。
3.安培定则的应用
在运用安培定则判定直线电流和环形电流及通电螺线管的磁场时应分清“因”和“果”。
因果
磁场
原因（电流方向）
结果（磁场方向）
直线电流的磁场
大拇指
四指
环形电流及通电
螺线管的磁场
四指
大拇指
4.磁场叠加问题的解题思路
（1）确定磁场场源，如通电导线。
（2）定位空间中需求解磁场的点，利用安培定则及其他已知条件判定各个场源在这一点上产生的磁
场的大小和方向。如图所示为M、N 在c 点产生的磁场BM、BN。
（3）应用平行四边形定则进行合成，如图中的合磁场B。
考●向●破●译
考向1 磁现象及磁场的叠加
例1 （2026·辽宁·模拟预测）下列关于磁场和磁感线的描述，正确的是（ ）
A．磁场是真实存在的物质，而磁感线并不存在
B．磁感线的分布可以相交，但不能相切
C．磁感线从磁体的N 极出发，终止于S 极
D．只有通电导线和永磁铁周围才存在磁场
▶新情境◀【变式训练1·变考法】（25-26 高二上·内蒙古锡林郭勒）两通电直导线平行放置，电流分别为
I 1、I 2，方向如图。在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，
c、d在导线横截面连线的垂直平分线上。这四点的磁感应强度可能为零的是（ ）
A．a 和b
B．b 和c
C．c 和d
D．a 和d
【变式训练2·变考法】（25-26 高二上·吉林通化）《大国重器》节目介绍的GIL 输电系统的三相共箱技术，
如图甲所示，管道内部有三根绝缘超高压输电线缆平行且间距相等，截面图如图乙所示，上方两根输电
线缆A、B 圆心连线水平，某时刻B、C 中电流方向垂直于纸面向外，A 中电流方向垂直于纸面向里，A、
B、C 中电流大小均为I，则（ ）
A．B、C 输电线缆相互排斥
B．输电线缆A 所受安培力方向指向O 点
C．输电线缆A、B、C 在B、C 连线中点处的磁感应强度方向由B 指向C
D．输电线缆A、B、C 在正三角形中心O 处的磁感应强度方向由A 指向O
考向2 电流的磁效应
例2（25-26 高二上·内蒙古呼和浩特·时事热点与学科知识结合）2023年9月21日，“天宫课堂”第四课
正式开讲，这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课（图甲）。宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》
中记载：“以磁石磨针锋，则能指南”。进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图乙
所示。以下关于磁场的说法正确的是（ ）
A．图甲，从空间站向地面传输信息采用的电磁波是奥斯特预言并通过实验验证存在的
B．将中国古代的四大发明之一司南置于赤道，据乙图可知，磁勺尾（S 极）静止时指向北方
C．环形导线通电方向如图丙所示，小磁针最后静止时N 极指向为垂直于纸面向外
D．丁图中，放在通电螺线管内部的小磁针，静止时N 极水平向左
【变式训练1·变考法】（25-26 高二上·吉林延边）奥斯特实验说明了（ ）
A．磁场的存在
B．磁场的方向性
C．电流可以产生磁场
D．磁体间有相互作用
【变式训练2·变考法】（25-26 高二上·吉林长春）在物理学发展的过程中观测、实验、假说和逻辑推理等
方法都起了重要作用，下列叙述符合史实的是（ ）
A．法拉第在对理论和实验资料进行分析后总结出法拉第电磁感应定律
B．洛伦兹根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说
C．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系
D．楞次认为磁场变化时会在空间激发出一种电场，叫感生电场
考点二 安培力作用下的受力和运动分析
知识点1 判断安培力作用下运动的几种方法
知●识●解●构
电流
元法
分割为电流元
安培力方向→整段导体所受合力方向→运
动方向
特殊
位置法
在特殊位置→安培力方向→运动方向
等效法
环形电流⇌小磁针
条形磁体⇌通电螺线管⇌多个环形电流}
根据同极相斥、异极相吸判断作用力的方向进而判断运动方向
结论法
两平行直导线电流在相互作用中，无转动趋势，同向电流互相吸
引，异向电流互相排斥；两不平行的直导线电流相互作用时，有
转到平行且电流方向相同的趋势
转换
研究
对象法
先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，
确定磁体所受电流磁场的作用力
考●向●破●译
考向1 安培力下的受力和运动分析
例1 （2025·江苏南京·模拟预测）通有电流I 的直导线竖直放置，且可绕O 点向各个方向转动，电流方向
如图所示，O 为直导线的中心，下列说法正确的是（ ）
A．导线受磁场力的作用，绕O 点上端向里，下端向外转动
B．导线受磁场力的作用，绕O 点上端向外，下端向里转动
C．导线受磁场力的作用，绕O 点在纸面内逆时针方向转动
D．导线不受磁场力的作用，故不转动
【变式训练1·变考法】（24-25 高二上·吉林白山）如图所示，用绝缘细线悬挂一个导线框，导线框是由两
同心半圆弧导线和在同一条水平直线上的直导线EF 、GH连接而成的闭合回路，导线框中通有图示方向
的电流，处于静止状态。在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线O。当长
直导线O 中通以垂直纸面向里的电流时，下列说法正确的是( )
A．长直导线O 产生的磁场方向为逆时针方向
B．半圆弧导线ECH受到长直导线O 的安培力大于半圆弧导线FDG受到的安培力
C．直导线EF所受长直导线O 的安培力方向垂直纸面向外
D．从上往下看，导线框将顺时针转动
【变式训练2·变考法】（25-26 高二下·安徽阜阳）如图所示，将一个蹄形磁铁从中部用细线悬挂起来，在
磁铁的正下方有一条水平固定放置的长直导线，当导线通以方向自左向右的电流时，磁铁的运动情况将
是（ ）
A．保持静止
B．向右摆动
C．向纸外摆动
D．竖直向下看逆时针转动
知识点2 安培力作用下的平衡和加速问题
知●识●解●构
与安培力有关的平衡、加速等问题，常涉及倾斜导轨、导体棒、电源、电阻等。求解时应变立体图
为平面图，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力分析图，安培力的方向F 安⊥B、F 安⊥I。如
图所示：
考●向●破●译
✨
得分速记
2 ：
平衡问题解决方案
1.倾斜导轨最小磁感应强度问题
当安培力沿斜面向上时，安培力最小，对应磁感应强度最小，此时磁场方向垂直导轨平面向上，
直接用公式：[ Bmin= mgsinθ
IL
]一步就能得到结果，不用分类讨论。
2.水平面斜向磁场平衡问题
磁场方向与导体棒垂直、与导轨平面成(θ)角时，正交分解后直接得结论：
水平方向摩擦力：(F f = BILsinθ)
竖直方向支持力：(F N =G−BILcosθ)，直接代入计算即可。
3.电路范围类问题（求电阻/电流范围）
先通过受力分析得到安培力的极值，再结合安培力公式得到电流极值，最后根据闭合电路欧姆定
律就能得到电阻的取值范围。
考向2 安培力作用下的平衡和加速问题
例2（2026·内蒙古乌兰察布·二模）如图所示，空间存在水平向右的匀强磁场的磁感应强度大小为B，从
中点将长为2L 的导线围成夹角为60°的折线置于纸面内，当导线中通有电流I 时，下列说法正确的是（
）
A．图甲中导线所受的安培力大小为0
B．图乙中导线所受的安培力大小为BIL
C．图丙中导线所受的安培力大小为1
2 BIL
D．图丁中导线所受的安培力大小为
❑√3
2 BIL
【变式训练1·变考法】（25-26 高三·全国·一轮复习）如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨平行固定
在倾角为θ 的绝缘斜面上，两导轨间距为L；导轨上端接入电源和滑动变阻器，电源电动势为E、内阻为
r；整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面的匀强磁场中。调节滑动变阻器滑动头至某一
位置，将质量为m 的金属棒ab 垂直两导轨置于导轨上，ab 恰能保持静止。已知重力加速度大小为g，导
轨和导体棒的电阻不计，ab 与两导轨接触良好，则（ ）
A．磁场方向垂直导轨平面向下
B．流过ab 的电流大小为mgcosθ
BL
C．滑动变阻器接入电路的阻值为
EBL
mgsinθ
－r
D．若减小滑动变阻器的阻值，ab 向下运动
【变式训练2·变考法】（25-26 高二上·吉林）如图所示，一质量为m、长为L 的导体棒水平放置在倾角为
θ的光滑斜面上，整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中。当导体棒中通有垂直纸面向里的恒定电流
I 时，磁场的方向由垂直于斜面向上沿逆时针转至水平向左的过程中，导体棒始终静止，重力加速度大小
为g，下列说法正确的是（ ）
A．导体棒受到的安培力一直减小
B．导体棒受到斜面的弹力先增大后减小
C．磁感应强度的最小值为mgsinθ
IL
D．磁感应强度的最大值为
mg
ILsinθ
1．（2026·浙江·高考真题）如图所示，一根带负电的塑料棒，长为l、横截面积为S、均匀分布有N 个电
子（电子电荷量为−e）。让棒垂直于匀强磁场B，以速度v 沿轴向做匀速运动。下列说法正确的是
（ ）
A．等效电流的方向与v 方向相同
B．等效电流的大小veN
l
C．棒产生的感应电动势E = Blv
D．棒所受安培力的大小F = NeSvlB
2．（2024·贵州·高考真题）如图，两根相互平行的长直导线与一“凸”形导线框固定在同一竖直平面内，
导线框的对称轴与两长直导线间的距离相等。已知左、右两长直导线中分别通有方向相反的恒定电流
I 1、I 2，且I 1> I 2，则当导线框中通有顺时针方向的电流时，导线框所受安培力的合力方向（ ）
04
真题溯源·考向感知
溯源真题逻辑，感知高考考向
A．竖直向上
B．竖直向下
C．水平向左
D．水平向右
3．（2024·浙江·高考真题）如图所示，边长为1m、电阻为0.04Ω 的刚性正方形线框 abcd 放在强磁场中，
线框平面与磁场B 垂直。若线框固定不动，磁感应强度以ΔB
Δt =0.1T/s均匀增大时，线框的发热功率为
P；若磁感应强度恒为0.2T，线框以某一角速度绕其中心轴OO
′匀速转动时，线框的发热功率为2P，则
ab 边所受最大的安培力为（ ）
A．1
2
N
B．
❑√2
2 N
C．1N
D．❑√2 N
4．（2025·江西·高考真题）托卡马克是一种磁约束核聚变装置，其中心柱上的密绕螺线管（CS线圈）可
以驱动附近由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流，如图（a）所示。当CS线圈通以
如图（b）所示的电流时，产生的等离子体电流方向（俯视）为（ ）
A．顺时针
B．逆时针
C．先顺时针后逆时针D．先逆时针后顺时针
