大學(xué)物理,課后習(xí)題,答案

00第十一章磁場與介質(zhì)的相互作用1、試用相對磁導(dǎo)率巴表征三種磁介質(zhì)各自的特性。解：順磁質(zhì)巴>1,抗磁質(zhì)巴<1,鐵磁質(zhì)巴>>12、用細(xì)導(dǎo)線均勻密繞成長為1、半徑為a（l>>a）、總匝數(shù)為N的螺線管，管內(nèi)充滿相對磁導(dǎo)率為巴的均勻磁介質(zhì)。若線圈中載有穩(wěn)恒電流I,求管中任意一點的磁場強度大小。解：磁場強度大小為H=NI/l．3、置于磁場中的磁介質(zhì)，介質(zhì)表面形成面磁化電流，試問該面磁化電流能否產(chǎn)生楞次一焦耳熱？為什么？答：不能．因為它并不是真正在磁介質(zhì)表面流動的傳導(dǎo)電流，而是由分子電流疊加而成，只是在產(chǎn)生磁場這一點上與傳導(dǎo)電流相似。4、螺繞環(huán)上均勻密繞線圈，線圈中通有電流，管內(nèi)充滿相對磁導(dǎo)率為巴=4200的磁介質(zhì).設(shè)線圈中的電流在磁介質(zhì)中產(chǎn)生的磁感強度的大小為B0，磁化電流在磁介質(zhì)中產(chǎn)生的磁感強度的大小為B',求B0與B'之比.解：對于螺繞環(huán)有：B二卩卩nI，B二卩nI0r00B'=B—B=（卩—1屮nI=（卩—1）Bn―==2.38x10-40r0r0B'卩—1r5、把長為1m的細(xì)鐵棒彎成一個有間隙的圓環(huán)，空氣間隙寬為0.5mm，在環(huán)上繞有800匝線圈，線圈中的電流為1A，鐵棒處于初始磁化曲線上的某個狀態(tài)，并測得間隙的磁感應(yīng)強度為0.5T。忽略在空氣隙中的磁通量的分散，求鐵環(huán)內(nèi)的磁場強度及鐵環(huán)的相對磁導(dǎo)率。解：（1）沿圓環(huán)取安培環(huán)路，根據(jù)解：（1）沿圓環(huán)取安培環(huán)路，根據(jù)JH-dl二工ILi，得BHL+-od=NI（此處L>>d，忽略空氣隙中的叫分散）0BNI-od于是H于是H=o—沁601A/mL⑵???B⑵???B=巴卩H，而B?Bo,B=662.37H6、如圖所示的一細(xì)螺繞環(huán)，它由表面絕緣的導(dǎo)線在鐵環(huán)上密繞而成，每厘米繞10匝.當(dāng)導(dǎo)線中的電流I為2.0A時，測得鐵環(huán)內(nèi)的磁感應(yīng)強度的大小B為1.0T，求鐵環(huán)的相對磁導(dǎo)率巴（真空磁導(dǎo)率％=4冗X10-7T.m.A-1）。解：因為：B訕二解：因為：B訕二卩0卩門所以：1.04兀x10-7xx2.00.017、一根很長的同軸電纜，由一導(dǎo)體圓柱（半徑為a）和同軸的導(dǎo)體圓管（內(nèi)、外半徑分別為b、c）構(gòu)成。使用時，電流I從一導(dǎo)體流出，從另一導(dǎo)體流回，設(shè)電流都是均勻地分布在導(dǎo)體的橫截面上，求導(dǎo)體圓柱內(nèi)（r<a）和兩導(dǎo)體之間（a<r<b）的磁場強度H的大小。解：由于電流分布具有對稱性，因而由此產(chǎn)生的磁場分布也必然具有相應(yīng)的軸對稱性，所以在垂直于電纜軸的平面內(nèi)，以軸為中心作一圓環(huán)為安培環(huán)路。應(yīng)用磁介質(zhì)中的安培環(huán)路，計算安培環(huán)路的磁場強度矢量的線積分。JH-dl二工ILi當(dāng)r<a時,Ir2兀a2當(dāng)a<r<b時，H二——2兀r8、在無限長載流空心螺線管內(nèi)同軸地插入一塊圓柱形順磁介質(zhì)，若1、2點為圓柱介質(zhì)中分面上靠近柱面而分居柱面兩邊的兩個點。在1、2點處的磁感應(yīng)強度分別為B、B，磁場12強度分別為Hi、町則它們之間的關(guān)系是怎樣的?解：應(yīng)用磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理，解得H=nI，其值與內(nèi)c磁化電流無關(guān)。H=H。又B*H12卩二卩