大學(xué)物理答案第12章

1、第十二章 磁介質(zhì)中的磁場12-1 一螺繞環(huán)的平均半徑為R=0.08m, 其上繞有N=240匝線圈, 電流強(qiáng)度為I=0.30A時充滿管內(nèi)的鐵磁質(zhì)的相對磁導(dǎo)率r=5000, 問管內(nèi)的磁場強(qiáng)度和磁感強(qiáng)度各為多少? 分析 螺繞環(huán)磁場幾乎都集中在環(huán)內(nèi)， 磁場線是一系列圓心在對稱軸上的圓如果圓環(huán)的截面積很小，可認(rèn)為環(huán)內(nèi)各點(diǎn)的磁場強(qiáng)度大小相等，等于以平均半徑R為半徑的圓上的磁場強(qiáng)度解 H=nI12-2 在圖12-6所示的實(shí)驗(yàn)中，環(huán)形螺線管共包含500匝線圈, 平均周長為50cm, 當(dāng)線圈中的電流強(qiáng)度為2.0A時, 用沖擊電流計測得介質(zhì)內(nèi)的磁感強(qiáng)度為2.0T , 求這時(1)待測材料的相對磁導(dǎo)率，(2)磁化面

2、電流線密度分析 磁場強(qiáng)度和磁感強(qiáng)度B的關(guān)系為，從而可求出解 (1) (2)由于磁化面電流產(chǎn)生的附加磁感強(qiáng)度為=B-B0，得則 12-3 將一直徑為10cm的薄鐵圓盤放在B0=0.410-4 T的均勻磁場中, 使磁感線垂直于盤面, 已知盤中心的磁感強(qiáng)度為Bc=0.1T, 假設(shè)盤被均勻磁化，磁化面電流可視為沿圓盤邊緣流動的一圓電流求(1)磁化面電流大小；(2)盤的軸線上距盤心0.4m處的磁感強(qiáng)度 B0 c 圖12-3分析 鐵盤在外磁場B0中要被磁化, 產(chǎn)生附加磁場附加磁場與外磁場B0同向，所以盤中心的磁感強(qiáng)度Bc=B0+Bc如果將磁化面電流Is視為沿圓盤邊緣流動的圓電流解 (1)磁化面電流Is在環(huán)

3、心c處產(chǎn)生的附加磁場的磁感強(qiáng)度為盤中心的總磁感強(qiáng)度為從已知條件可見，對于鐵磁質(zhì)，有，即，得(2)距c點(diǎn)x處的磁場可視為外磁場B0與磁化面電流磁場B的疊加，即有 T12-4 半徑為R的載流長直導(dǎo)線，電流強(qiáng)度為I，外面裹有一層厚度為b的磁介質(zhì)，其相對磁導(dǎo)率為，(1)求磁介質(zhì)中任一點(diǎn)的磁場強(qiáng)度H和磁感強(qiáng)度B的大??；(2)若沿磁介質(zhì)的內(nèi)外表面流動的磁化面電流方向與軸線平行，試證明二電流等大反向并求其大小分析 長直載流直導(dǎo)線的磁場線是以軸線為中心的一系列同心圓應(yīng)用有磁介質(zhì)的安培環(huán)路定理時只須計算閉合回路所包圍的傳導(dǎo)電流，而應(yīng)用真空中的安培環(huán)路定理時應(yīng)計算閉合回路所包圍的傳導(dǎo)電流和磁化面電流 解 (1) 介質(zhì)內(nèi) I Is Is 2R b 圖12-4(2) 假設(shè)介質(zhì)為順磁質(zhì)，介質(zhì)內(nèi)表面磁化面電流Is方向如圖12-4所示，在介質(zhì)內(nèi)任一點(diǎn)磁感強(qiáng)度B=B0+B，因 得即有 設(shè)介質(zhì)外表面磁化面電流為Is，應(yīng)用介質(zhì)中的安培環(huán)路定律，可得介質(zhì)外任一點(diǎn)磁場強(qiáng)度為應(yīng)用