高二物理 磁介質(zhì)習題 競賽課件

磁介質(zhì)習題課件12-1一均勻磁化的介質(zhì)棒，其直徑為lcm，長為2Ocm，磁化強度為10O0A/m，求磁棒的磁矩。目錄結(jié)束=1000×p(0.5×10-2)2×20×10-2=15.7×10-3(A

?m2)MVPm==MpR2l解：目錄結(jié)束12-2一均勻磁化棒，直徑為2cm，長為50cm，它的磁矩為104A?m2。求棒表面上磁化面電流線密度。目錄結(jié)束=6.37×107(A/m

)解：Vi=MPm==p×1×10-4×50×10-2104目錄結(jié)束12-3根據(jù)測量，地球的磁矩為8×1022A?m2。

(1)如果在地球赤道上繞一單匝導線的線圈，則導線上需通多大的電流才能產(chǎn)生如此大的磁矩?(2)此裝置能否用來正好抵消地面上空各點處的地磁場?(3)能否抵消地球表面處的磁場?目錄結(jié)束=6.2×108(A

)解：(1)pm=IpR2=p(6.4×106)28×1022(2)能(3)不能，地球和圓線圈只能在遠處才能看作磁偶極子。目錄=IpR2pm結(jié)束12-4一羅盤針長2.0cm，其形狀似均勻的細棒，驅(qū)動軸過中點?？梢栽谒矫鎯?nèi)自由轉(zhuǎn)動，羅盤針的質(zhì)量為0.I2g，磁矩為3.2×10-4A?m2。如果羅盤針處在方向指北、水平分量為2.9×10-5T的地磁場中相對正北方向作小角擺動，求其擺動頻率。目錄結(jié)束=0.24(Hz

)Msinpmq=B?sinqqMpmq=Bd2qdt2=J+d2qdt2pmq=0BJw=pmBJ1212p=pmBml213.2×104×2.9×10-512p=121×0.12×10-3(2.0×10-2)2pmBq12p=pmBJf解：目錄結(jié)束12-5一未知元素做成的樣品，已知其密度為4.15g/cm3，飽和磁化強度為7.6×104A/m，并測得其原子磁矩為1.2mB

(玻爾磁子),由這些數(shù)據(jù)確定該元素的相對原子質(zhì)量。目錄結(jié)束=0.365(kg

/mol

)ΣN0=mpmMpmmolVr=N0Mpmmol=MVr=N0MpmmolM=4.15×10-3×106×6.0×1023×1.2×9.27×10-247.6×104解：原子量為365目錄1.2mBpm=1mB=9.27×10-24∵J/T結(jié)束12-6鐵棒中一個鐵原子的磁矩是1.8×10-23A?m2，設長5cm，截面積為1cm2的鐵棒中所有鐵原子的磁矩都整齊排列，則

(1)鐵棒的磁矩為多大?

(2)如果要使這磁棒與磁感應強度為1.5T的外磁場正交，需要多大的力矩?設鐵的密度為7.8g/cm2，鐵的相對原子質(zhì)量是55.85。目錄結(jié)束=0.698(mol

)解：(1)鐵棒中物質(zhì)的摩爾數(shù)為ΣN0=mpmMpmmol=7.8×103×5.0×1.0×10-655.85×10-3Vr=MmolMmolm=0.698×0.623×1023×1.8×10-23=7.56(A