西工大與西安交大期末復(fù)習(xí)考研備考大學(xué)物理題庫 四、電磁學(xué) 12 有介質(zhì)時的穩(wěn)恒磁場

1、四、電磁學(xué) 12 有介質(zhì)時的穩(wěn)恒磁場一、選擇題(共23題)選擇題： 圖示載流鐵芯螺線管，其中哪個圖畫得正確？(即電源的正負(fù)極，鐵芯的磁性，磁力線方向相互不矛盾) （ ）題目圖片：答案：C難度：易選擇題：附圖中，M、P、O為由軟磁材料制成的棒，三者在同一平面內(nèi)，當(dāng)K閉合后， A、 M的左端出現(xiàn)N極 B、 P的左端出現(xiàn)N極 C、 O的右端出現(xiàn)N極 D、 P的右端出現(xiàn)N極 （ ）題目圖片： 答案： B難度：易選擇題：磁介質(zhì)有三種，用相對磁導(dǎo)率mr表征它們各自的特性時， （ ） A、 順磁質(zhì)mr >0，抗磁質(zhì)mr <0，鐵磁質(zhì)mr >>1 B、 順磁質(zhì)mr >1，抗磁質(zhì)m

2、r =1，鐵磁質(zhì)mr >>1 C、 順磁質(zhì)mr >1，抗磁質(zhì)mr <1，鐵磁質(zhì)mr >>1 D、 順磁質(zhì)mr <0，抗磁質(zhì)mr <1，鐵磁質(zhì)mr >0 答案： C難度：易選擇題：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2.0 A時，測得鐵環(huán)內(nèi)的磁感應(yīng)強度的大小B為1.0 T，則可求得鐵環(huán)的相對磁導(dǎo)率mr為(真空磁導(dǎo)率m 0 =4p×10-7 T·m·A-1) （ ） A、 7.96×102B、 3.98×102 C、 1.99×10

3、2D、 63.3 題目圖片：答案：B難度：易選擇題：順磁物質(zhì)的磁導(dǎo)率： （ ） A、 比真空的磁導(dǎo)率略小 B、 比真空的磁導(dǎo)率略大 C、 遠(yuǎn)小于真空的磁導(dǎo)率 D、 遠(yuǎn)大于真空的磁導(dǎo)率 答案： B難度：易選擇題：用細(xì)導(dǎo)線均勻密繞成長為l、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mr 的均勻磁介質(zhì)若線圈中載有穩(wěn)恒電流I，則管中任意一點的 （ ） A、 磁感強度大小為B = m0 m rNI B、 磁感強度大小為B = m rNI / l C、 磁場強度大小為H = m 0NI / l D、 磁場強度大小為H = NI / l 答案： D難度：易選擇題：關(guān)于穩(wěn)

4、恒電流磁場的磁場強度，下列幾種說法中哪個是正確的？ （ ） A、 僅與傳導(dǎo)電流有關(guān) B、 若閉合曲線內(nèi)沒有包圍傳導(dǎo)電流，則曲線上各點的必為零 C、 若閉合曲線上各點均為零，則該曲線所包圍傳導(dǎo)電流的代數(shù)和為零 D、 以閉合曲線為邊緣的任意曲面的通量均相等 答案： C難度：易選擇題：一長直螺線管內(nèi)充滿磁介質(zhì)若在螺線管中沿軸挖去一半徑為r的長圓柱，此時空間中心O1點處的磁感強度為B1，磁場強度為H1(如圖所示)；另有一沿軸向均勻磁化的半徑為r的長直永磁棒，磁化強度為，磁棒中心O2處的磁感強度為B2，磁場強度為H2(如圖所示)若永磁棒的與螺線管中磁介質(zhì)的磁化強度相等，則O1、O2處磁場之間的關(guān)系滿足：

5、 （ ） A、 B1 B2，H1 = H2 B、 B1 = B2，H1 H2 C、 B1 = B2，H1 = H2 D、 B1 B2，H1 H2 題目圖片：答案：D難度：中選擇題：在均勻磁化的磁化強度為、半徑為R的長直永磁棒中，沿方向挖去一半徑為r的長圓柱，此時空洞中心O1處的磁感強度為B1，磁場強度為H1 (如圖所示)；另有一相同半徑的長直載流螺線管，在管內(nèi)磁介質(zhì)中沿軸向挖去一與上面相同的圓柱，此時空洞中心O2處磁感應(yīng)強度為B2磁場強度為H2(如圖所示)若永磁棒中的與螺線管中磁介質(zhì)的磁化強度相等，則在O1、O2處有： （ ） A、 B1B2，H1H2 B、 B10，B20 C、 B10，B2

6、0 D、 H10，H20 題目圖片：答案：B難度：中選擇題：一均勻磁化的鐵棒，直徑0.01 m，長為1.00 m，它的磁矩為102 A·m2，則棒表面的等效磁化面電流密度為： （ ）A、 3.18×103 A·m-1 B、 1.00×105 A·m-1 C、 1.27×105 A·m-1 D、 4.00×105 A·m-1 答案： C難度：中選擇題：用順磁質(zhì)作成一個空心圓柱形細(xì)管，然后在管面上密繞一層細(xì)導(dǎo)線當(dāng)導(dǎo)線中通以穩(wěn)恒電流時，下述四種說法中哪種正確？ （ ） A、 管外和管內(nèi)空腔處的磁感強度均為零 B

7、、 介質(zhì)中的磁感強度比空腔處的磁感強度大 C、 介質(zhì)中的磁感強度比空腔處的磁感強度小 D、 介質(zhì)中的磁感強度與空腔處的磁感強度相等 答案： B難度：易選擇題：圓柱形無限長載流直導(dǎo)線置于均勻無限大磁介質(zhì)之中，若導(dǎo)線中流過的穩(wěn)恒電流為I，磁介質(zhì)的相對磁導(dǎo)率為mr (mr >1)，則與導(dǎo)線接觸的磁介質(zhì)表面上的磁化電流為 （ ） A、 (1 - mr)I B 、(mr - 1)I C、 mr I D、 答案： B難度：中選擇題：一個磁導(dǎo)率為m1的無限長均勻磁介質(zhì)圓柱體，半徑為R1其中均勻地通過電流I在它外面還有一半徑為R2的無限長同軸圓柱面，其上通有與前者方向相反的電流I，兩者之間充滿磁導(dǎo)率為m

8、2的均勻磁介質(zhì)則在0rR1的空間磁場強度的大小等于（ ） A、 0 B、 I / (2pr) C、 D 題目圖片：答案： D難度：易選擇題：鐵環(huán)上繞有N200匝的一層線圈，若電流強度I2.5 A，鐵環(huán)橫截面的磁通量為F5×10-4 Wb，且鐵環(huán)橫截面的半徑遠(yuǎn)小于鐵環(huán)的平均半徑，則鐵環(huán)中的磁場能量為 （ ） A、 0.300 J B、 0.250 J C、 0.157 J D、 0.125J 答案： D難度：中選擇題：如圖所示，在均勻磁化的無限大磁介質(zhì)中，挖去一塊半徑為r、長h為的圓盤形磁介質(zhì)，圓盤軸與磁化強度平行當(dāng)h<<r時，介質(zhì)內(nèi)外十分靠近的1、2兩點處的磁感強度B和磁

9、場強度H的關(guān)系是： （ ） A、 B1B2，H1 H2 B、 B1B2，H1 = H2 C、 B1B2，H1 H2 D、 B1B2，H1 = H2 題目圖片：答案： A難度：易選擇題：在鐵平面的空間一側(cè)，磁場方向與平面法線間的夾角為10°，如圖所示若鐵的相對磁導(dǎo)率為325，則鐵內(nèi)部接近表面處的磁場與平面法線的夾角是：（ ） A、 95° B、 89° C、 75.8° D、 1.7° 題目圖片：答案： B難度：易選擇題：如圖所示，在磁化強度為均勻磁化的無限大磁介質(zhì)中，挖去一半徑為r、長為h的圓柱形磁介質(zhì)，當(dāng)r<<h時，介質(zhì)內(nèi)外靠得很

10、近的a、b兩點處 （ ） A、 B相等、H不相等 B、 H相等、B不相等C、 H、B都相等 D、 H、B都不相等 題目圖片：答案： B難度：易選擇題：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)居中面上靠近柱面而分居柱面兩邊的兩個點，在1、2點處的磁感強度分別為B1、B2，磁場強度分別為H1、H2，則它們之間的關(guān)系為： （ ） A、 B2>B1，H2 = H1 B、 B2>B1，H2 > H1 C、 B2<B1，H2 = H1 D、 B2<B1，H2 >H1 題目圖片：答案： C難度：易選擇題：在充滿順磁質(zhì)的無限長螺線管中沿軸向挖

11、去一細(xì)長圓柱形介質(zhì)(如圖所示)，若1、2、3、4各點處的磁感強度分別為B1、B2、B3、B4，磁場強度分別為H1、H2、H3、H4，則它們之間的關(guān)系為： （ ） A、 B3> B4，H1> H2 B、 B3> B4，H1< H2C、 B3< B4，H1> H2 D、 B3< B4，H1< H2 題目圖片：答案： C難度：中選擇題：如圖所示，一段磁路是由長l0.2 m的兩個鐵塊串聯(lián)而成，各鐵塊的磁導(dǎo)率是均勻的，且鐵塊1和鐵塊2的相對磁導(dǎo)率分別為mr1400，mr21600，各鐵塊內(nèi)的磁感強度都是均勻的且垂于兩鐵塊的端面，當(dāng)鐵塊1內(nèi)的磁場強度H150

12、0 A/m 時，整段磁路的磁位差(H1l + H2l)為 （ ）A、 20 A B、 125 A C、 500 A D、 2500 A 題目圖片：答案： B難度：中選擇題：在磁導(dǎo)率分別為m1和m2的不同介質(zhì)分界面上，磁場的邊界條件為：（ ）A、 垂直于界面的分量相等 B、 垂直于界面的分量相等 C、 平行于界面的分量相等 D、 平行于界面的分量之比等于 答案： A難度：中選擇題：假設(shè)一種鐵磁質(zhì)的起始磁化曲線可近似寫為B4H3H2 (SI). 開始時介質(zhì)是未經(jīng)磁化的，當(dāng)磁場從H0上升到H195 A/m時，介質(zhì)中的磁場能量密度為 （ ）A、 2.5×105 J/m3 B、 1.73

13、15;106 J/m3C、 3.14×106 J/m3 D、 8.34×107 J/m3 答案： B難度：中選擇題：如圖所示，兩個外形尺寸相同的鐵芯上的線圈安匝數(shù)相等，兩鐵芯的氣隙一個很狹，一個很寬，則圖中1，2兩點處的磁場強度和磁感強度大小的關(guān)系是 （ ） A、 H1 > H2，B1 = B2 B、 H1 > H2，B1 > B2 C、 H1 < H2，B1 < B2 D、 H1 < H2，B1 > B2 題目圖片：答案： B難度：易二、填空題(共31題)填空題：圖示為三種不同的磁介質(zhì)的BH關(guān)系曲線，其中虛線表示的是B = m0H

14、的關(guān)系說明a、b、c各代表哪一類磁介質(zhì)的BH關(guān)系曲線： a代表_的BH關(guān)系曲線 b代表_的BH關(guān)系曲線 c代表_的BH關(guān)系曲線 題目圖片：答案：鐵磁質(zhì) 1分；順磁質(zhì) 1分； 抗磁質(zhì) 1分難度：易填空題：有很大的剩余磁化強度的軟磁材料不能做成永磁體，這是因為軟磁材料_，如果做成永磁體_.答案：矯頑力小 2分；容易退磁 2分難度：易填空題：一個繞有500匝導(dǎo)線的平均周長50 cm的細(xì)環(huán)，載有 0.3 A電流時，鐵芯的相對磁導(dǎo)率為600 (1) 鐵芯中的磁感強度B為_ (2) 鐵芯中的磁場強度H為_ (m0 =4p×10-7 T·m·A-1) 答案： 0.226 T 3

15、分；300 A/m 2分難度：易填空題：一個單位長度上密繞有n匝線圈的長直螺線管，每匝線圈中通有強度為I的電流，管內(nèi)充滿相對磁導(dǎo)率為mr的磁介質(zhì)，則管內(nèi)中部附近磁感強度B =_，磁場強度H =_ 答案： m0 mr nI 2分； nI 2分難度：易填空題：在國際單位制中，磁場強度H的單位是_，磁導(dǎo)率m的單位是_ 答案： A/m 2分；T·m/A 2分 難度：易填空題：軟磁材料的特點是_，它們適于用來制造_ 等 答案：磁導(dǎo)率大，矯頑力小，磁滯損耗低 2分； 變壓器，交流電機的鐵芯等 2分 難度：易填空題：硬磁材料的特點是_ ，適于制造_答案：矯頑力大，剩磁也大 2分； 例如永久磁鐵 2

16、分難度：易填空題：銅的相對磁導(dǎo)率mr = 0.9999912，其磁化率cm =_它是_磁性磁介質(zhì) 答案：8.88×10-62分； 抗 1分難度：易填空題：直電纜由一個圓柱導(dǎo)體和一共軸圓筒狀導(dǎo)體組成，兩導(dǎo)體中有等值反向均勻電流I通過，其間充滿磁導(dǎo)率為m的均勻磁介質(zhì)介質(zhì)中離中心軸距離為r的某點處的磁場強度的大小H =_，磁感強度的大小B =_ 答案： I / (2pr) 2分； mI / (2pr) 2分難度：易填空題：一環(huán)形鐵芯上均勻繞著線圈，鐵芯中磁化強度M0.2 A/m，相對磁導(dǎo)率mr800，鐵芯中磁場強度H_ 答案： 2.50×10-4 A/m 3分難度：易填空題：一均

17、勻磁化的圓柱形介質(zhì)棒，半徑為R、長為L，其總磁矩為，則棒中的磁化強度_ 答案： 3分難度：易填空題：空氣中某處的磁感強度B1 T，空氣的磁化率cm3.04×10-4，那么此處磁場強度H_，此處空氣的磁化強度M_() 答案：7.96×105 A/m 2分；2.42×102 A/m 2分難度：易填空題：一磁鐵棒長10 cm，橫截面積為S1 cm2，密度r7.9 g/cm3，設(shè)棒內(nèi)所有鐵原子的磁矩都沿棒長方向整齊排列，每個鐵原子的磁矩為pm1.8×10-23 A·m2，則 (1) 鐵棒的磁矩為_； (2) 當(dāng)鐵棒處在B2 T的均勻外磁場中并與磁場方向

18、垂直時所受力矩大小為_； (3) 磁化強度為_ (鐵的摩爾質(zhì)量為55.85 g/mol)答案：15.3 A·m2 2分；30.6 N·m 1分；1.53×106 A/m 2分 難度：易填空題：一均勻磁化的磁棒，體積為0.01 m3，磁矩為 400 A·m2，棒內(nèi)的磁感強度B3×10-4 T，那么磁場強度的大小為_，棒內(nèi)磁場強度的方向和磁感強度的方向是_的( m04p×10-7 T·m/A)答案：3.98×104 A·m-1 3分；相反 2分難度：中填空題：截面積為5 cm2，中心線周長為40 cm的軟鐵環(huán)

19、繞有5000匝漆包線當(dāng)mr4000時，鐵芯中磁通量Fm3.14×10-2 Wb那么此時導(dǎo)線中電流強度I_，環(huán)中的磁化強度的大小M_(m 04p×10-7 T·m/A) 答案：1.00 A 2分；5.00×107 A/m 3分難度：中填空題：一個被均勻磁化的薄鐵磁質(zhì)圓盤，其半徑為a，側(cè)面高為l，且a>>l磁化強度與圓盤表面垂直，如圖則圖上點1處B1_，H1_；點2處B2_題目圖片：答案：， ， 難度：易填空題：一均勻磁化的磁棒，半徑為40 mm，長為2 m磁矩為500 A·m2，棒內(nèi)的磁感強度為2×10-2 T則棒內(nèi)的磁場強

20、度為_，棒側(cè)表面的磁化電流密度為_() 答案：3.38×104 A/m 3分； 4.97×104 A/m 2分難度：中填空題：一個沿軸線方向均勻磁化的磁棒，直徑30 mm，長60 mm，磁矩為1.0×104 A·m2棒側(cè)表面上磁化電流密度為_ 答案：2.36×108 A/m 3分 難度：中填空題：一無限長直導(dǎo)線，通有I1 A的電流，直導(dǎo)線外緊包一層相對磁導(dǎo)率mr2的圓筒形磁介質(zhì)，直導(dǎo)線半徑R10.1 cm，磁介質(zhì)的內(nèi)半徑為R1，外半徑為R20.2 cm則距直導(dǎo)線軸線為r10.15 cm處的磁感強度為_，距軸線為r20.25 cm處的磁場強度為_

21、 （真空的磁導(dǎo)率m04p×10-7 T·m/A）答案：2.67×10-4 T 2分； 63.7 A·m-1 1分 難度：易填空題： 一半徑為R的圓筒形導(dǎo)體，筒壁很薄，可視為無限長，通以電流I，筒外有一層厚為d，磁導(dǎo)率為m的均勻順磁性介質(zhì)，介質(zhì)外為真空，畫出此磁場的H-r圖及B-r圖(要求：在圖上標(biāo)明各曲線端點的坐標(biāo)及所代表的函數(shù)值，不必寫出計算過程) 題目圖片：答案：Hr曲線 2分 Br曲線 3分 答案圖片： 難度：易填空題： 單位長度上有n匝線圈的無限長載流螺線管內(nèi)充滿相對磁導(dǎo)率為mr的磁介質(zhì)，線圈內(nèi)通有電流I在磁介質(zhì)內(nèi)軸對稱地挖出一個半徑為r，長為h

22、的圓柱空腔(如圖所示)若空腔中心O點的磁場強度用HO表示，則 (1) 當(dāng)h>>r時，HO_； (2) 當(dāng)h<<r時，HO_ (設(shè)挖去磁介質(zhì)后沒有影響原來的磁化狀態(tài))題目圖片：答案：nI3分；mrnI2分 難度：易填空題：一塊厚度為d、相對磁導(dǎo)率為mr的各向同性的無限大平板中，均勻地流有電流密度為的電流，平板兩側(cè)分別充滿相對磁導(dǎo)率為mr1、mr2的各向同性的均勻介質(zhì)在圖示區(qū)域、中_區(qū)域的磁感強度是均勻的 題目圖片：答案：、 3分 難度：易填空題：一個磁導(dǎo)率為m1的無限長均勻磁介質(zhì)圓柱體，半徑為R1其中均勻地通過電流I在它外面還有一半徑為R2的無限長同軸圓柱面，其上通有與前

23、者方向相反的電流I，兩者之間充滿磁導(dǎo)率為m2的均勻磁介質(zhì)在0rR1的空間磁場強度的大小H_ 題目圖片：答案： 易 3分 難度：易填空題：在空氣(mr1)和硅鋼(mr4.00×104)的交界面附近，硅鋼中的磁感強度與交界面法線夾角為88°，那么空氣中磁感強度與交界面法線夾角應(yīng)為_(設(shè)交界面上無傳導(dǎo)面電流)答案： 3分難度：易填空題：如圖所示，一段磁路是由兩種鐵塊并聯(lián)而成的，鐵塊的磁導(dǎo)率都是均勻的，鐵塊1和鐵塊2的相對磁導(dǎo)率分別為mr1600，mr21800，假設(shè)鐵塊內(nèi)的磁感強度都是均勻的，并且垂直磁路的端面當(dāng)鐵塊1內(nèi)的磁感強度為B10.5 T時，鐵塊2內(nèi)的磁感強度B2為_題目

24、圖片：答案：1.5 T 3分 難度：易填空題：如圖所示，相對磁導(dǎo)率為mr的磁介質(zhì)與真空交界，界面上沒有傳導(dǎo)電流，真空一側(cè)是均勻磁場、磁感強度為，其方向與界面法線夾角為q則磁場強度沿圖中矩形路徑(其寬度很小)積分的值 _題目圖片：答案：0 3分 難度：易填空題：將一個沿軸向均勻磁化的無限長永磁棒按軸對稱挖去一個半徑為r、長為h的圓柱(如圖所示)若軸線中心O點的磁感強度為Bo，磁場強度為Ho，那么 (1) 當(dāng)h、r滿足_關(guān)系時，Bo0； (2) 當(dāng)h、r滿足_關(guān)系時，HoM (設(shè)挖去磁介質(zhì)不影響原來的磁化狀態(tài)) 題目圖片：答案：h>>r 3分；h<<r 2分 難度：中填空題

25、：把一鐵磁質(zhì)加熱到居里點以上，然后冷卻，則該鐵磁質(zhì)不顯示磁性，這是因為_當(dāng)在空間外加一磁場時，隨著磁場強度的增加，該鐵磁質(zhì)達到磁飽和狀態(tài)，這是因為_答案：各磁疇的磁化方向的指向各不相同，雜亂無章 2分 全部磁疇的磁化方向的指向都轉(zhuǎn)向外磁場方向 2分難度：易填空題：把長為1 m的細(xì)鐵棒彎成一個有間隙的圓環(huán)，空氣間隙寬為 0.5 mm，在環(huán)上繞有800匝線圈，線圈中的電流為1 A，鐵棒處于初始磁化曲線上的某個狀態(tài)，并測得間隙處的磁感應(yīng)強度為0.5 T忽略在空氣隙中的磁通量的分散，則鐵環(huán)內(nèi)的磁場強度為_，鐵環(huán)的相對磁導(dǎo)率為_() 答案：6.01×102 A/m 3分；6.62×1

26、02 2分難度：中填空題：某一有空氣縫隙的鐵芯線圈，已知鐵芯磁路長12.56 cm，空氣隙長1.14 mm，鐵芯橫截面面積為S0.50 cm2，鐵芯相對磁導(dǎo)率mr11000若要求通過氣隙的磁通量為F5×10-5 Wb，則線圈的安·匝數(shù)應(yīng)為_(m 04p×10-7 T·m/A)答案：1.01×103 安匝難度：易填空題：一鐵芯螺繞環(huán)，環(huán)中心線半徑R0.1 m，橫截面半徑r<<R，鐵芯相對磁導(dǎo)率mr500，芯上有一個d1 mm寬的空氣間隙，要在空氣隙中產(chǎn)生B1 T的磁感強度，所需的安匝數(shù)NI_安匝() 答案： 1.80×103

27、 難度：易三、計算題(共30題)計算題：螺繞環(huán)中心周長l = 10 cm，環(huán)上均勻密繞線圈N = 200匝，線圈中通有電流I = 0.1 A管內(nèi)充滿相對磁導(dǎo)率mr = 4200的磁介質(zhì)求管內(nèi)磁場強度和磁感強度的大小 答案：解： 200 A/m 3分 1.06 T 2分難度：易計算題： 一鐵環(huán)中心線周長l = 30 cm，橫截面S = 1.0 cm2，環(huán)上緊密地繞有N = 300 匝線圈當(dāng)導(dǎo)線中電流I = 32 mA 時，通過環(huán)截面的磁通量F = 2.0×10-5 Wb試求鐵芯的磁化率cm 答案：解： B = F /S=2.0×10-2 T 2分 32 A/m 2分 6.25

28、×10-4 T·m/A 2分 496 2分難度：易計算題：一根同軸線由半徑為R1的長導(dǎo)線和套在它外面的內(nèi)半徑為R2、外半徑為R3的同軸導(dǎo)體圓筒組成中間充滿磁導(dǎo)率為m的各向同性均勻非鐵磁絕緣材料，如圖傳導(dǎo)電流I沿導(dǎo)線向上流去，由圓筒向下流回，在它們的截面上電流都是均勻分布的求同軸線內(nèi)外的磁感強度大小B的分布 題目圖片：答案：解：由安培環(huán)路定理： 0< r <R1區(qū)域： ， 3分 R1< r <R2區(qū)域： ， 3分 R2< r <R3區(qū)域： 3分 r >R3區(qū)域： H = 0，B = 0 3分難度：中計算題：體積為V的介質(zhì)小球被均勻磁化

29、后，放在載有電流I的圓形線圈的中心，線圈的半徑為r，若小球中的磁化強度為J，其方向垂直于線圈平面的法線方向，求作用于磁化小球上磁力矩的大??？ 答案： 解線圈中心的磁感強度 ， 1分所以磁化小球所受的磁力矩為 2分 2分難度：易計算題：半徑為R的磁介質(zhì)球被均勻磁化，其磁化強度為求總磁矩 題目圖片：答案： 解法1：根據(jù)的定義有 5分解法2：磁化面電流密度 1分 2分的方向與相同，即 2分難度：易計算題：螺繞環(huán)中心周長為l10 cm，環(huán)上均勻密繞線圈N200匝，線圈中通有電流I0.1 A，管內(nèi)充滿相對磁導(dǎo)率為mr4200的鐵磁介質(zhì)求鐵環(huán)的磁化強度M的大小 答案： 解： B = m0mrnI 1分 H

30、 = nI 1分 M(B / m0)H(mr1)nI 2分 8.40×105A/m 1分難度：易計算題：一均勻磁化的圓柱形介質(zhì)棒，半徑為15 mm、長為75 mm，其總磁矩為1.2×104 A·m2求介質(zhì)棒的磁化強度的大小答案： 解：棒體積 V = pR2l根據(jù)定義 4分 2.26×108 A/m 1分難度：易計算題：一個有矩形截面的環(huán)形鐵芯(如圖所示)，其上均勻地繞有N匝線圈線圈中通有電流I時，鐵芯的磁導(dǎo)率為m求鐵芯內(nèi)與環(huán)中心線的軸相距r處磁化強度M的數(shù)值題目圖片：答案： 解：由安培環(huán)路定理，以r為半徑作一圓形環(huán)路， 得磁場強度 3分r為到中心軸的距離

31、磁化強度 2分難度：中計算題：一根沿軸向均勻磁化的細(xì)長永磁棒，磁化強度為，求圖中標(biāo)出各點的和 題目圖片：答案： 解：把磁棒看作nI = i'的無限長螺線管，則 B1 = m0i' =m0M ， 2分因螺線管無限長， 2分和螺線管一樣，在端面附近有 2分介質(zhì)棒內(nèi) ， ， 2分介質(zhì)棒外 ， 2分難度：中計算題：一均勻磁化的磁棒，直徑為d25 mm，長L75 mm，磁矩為pm12000 A·m2求磁棒表面磁化電流密度iS答案： 解： pm =iS LS 3分 S = pd 2 / 4 A/m 2分難度：易計算題：一個磁介質(zhì)球被均勻磁化，其磁化強度為求介質(zhì)球面上的P磁化電流密

32、度(要求用圖表明的方向)題目圖片：答案： 解：面磁化電流密度 4分式中為介質(zhì)球面的法向單位矢量,q為、間的夾角，是磁化電流密度方向的單位矢量 圖1分答案圖片：難度：中計算題：一鐵環(huán)中心線的周長l0.5 m，橫截面積S1×10-4 m2，在環(huán)上緊密地繞有一層N300 匝的線圈，當(dāng)線圈中流有I32×10-3 A的電流時，鐵環(huán)的相對磁導(dǎo)率為mr500 求 (1) 通過環(huán)橫截面的磁通量 (2) 鐵環(huán)的磁化強度 (3) 鐵環(huán)的磁化面電流密度 (已知真空的磁導(dǎo)率m04p×10-7 T·m/A) 答案： 解：(1) 設(shè)磁場強度為H，磁感強度為B H = nI = NI

33、 / l 3分 B = m0mrH =m0mr IN / l 1分鐵環(huán)的周長遠(yuǎn)大于橫截面半徑，所以在橫截面內(nèi)可以認(rèn)為磁場是均勻的 磁通量 Wb 2分 (2) 磁化強度 2分 (3) 磁化面電流密度 iSM9.58×103 A·m-1 2分難度：中計算題：在磁化強度為的均勻磁化的無限大磁介質(zhì)中，挖出一個半徑為R的球形腔求此腔表面的磁化電流面密度和磁化電流產(chǎn)生的磁矩 答案： 解：磁化電流面密度為：式中是磁介質(zhì)表面法線方向單位矢量，方向指向球心 設(shè)：M的方向與z軸重合，則 j = Msinf， 方向如圖所示 3分選擇一寬度為dl=Rdf 的圓環(huán)，它產(chǎn)生的磁矩為： 3分總磁矩為：

34、3分方向與z軸方向相反，即與反向，寫成矢量式為： 1分答案圖片：難度：較難計算題：一半徑為R的介質(zhì)球均勻磁化，磁化強度為求球心的和答案： 解：取坐標(biāo)，使z軸與平行，如圖所示 ， 在球面上取寬度為dsRdq，半徑為r = Rsinq的一條環(huán)帶，其上束縛電流 dI' =i'ds = MRsinqdq 3分dI' 在球心產(chǎn)生的磁感強度 3分 的方向與一致，即 2分 2分答案圖片：難度：較難計算題：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

35、內(nèi)(r<a)和兩導(dǎo)體之間(a<r<b)的磁場強度H的大小 答案： 解由電流分布的軸對稱性可知，在同一橫截面上繞軸半徑為r的圓周上各點的B值相等，其方向是沿圓周的切線方向用H的環(huán)路定律可求出 (1) r<a 3分 (2) a<r<b ， 2分難度：易計算題：一無限長直螺線管內(nèi)充滿相對磁導(dǎo)率為mr的磁介質(zhì)螺線管單位長度上繞有n匝線圈，每匝線圈中通有電流I將磁介質(zhì)按軸對稱方式挖去一半徑為R、長為h的細(xì)長圓柱(如圖所示)，若R<<h， (1) 求空腔內(nèi)軸線中心O點的磁場強度Ho與鄰近介質(zhì)內(nèi)P點的磁場強度Hp之間的關(guān)系； (2) 求O點的磁感強度Bo與P點

36、的磁感強度Bp之間的關(guān)系；(3) 求Bo、Ho的大小 (設(shè)挖去磁介質(zhì)后不影響原來的磁化狀態(tài)) 題目圖片：答案： 解：(1) R<<h 對O、P處的磁場而言，真空圓柱可看作無限長作環(huán)路如圖所示，由安培環(huán)路定理： HP =HO 3分 (2) 真空中 BO = m0HO 介質(zhì)中 BP = m0mrHO由(1) 的結(jié)果 BP = mrBO 3分(3) 因為設(shè)挖去磁介質(zhì)后不影響原來的磁化狀態(tài)，故由安培環(huán)路定理得 HP = nI由(1) 的結(jié)果： HO = HP = nI ， BO =m0 HO =m0 nI 4分答案圖片：難度：易計算題：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)

37、率為mr4200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，由磁化電流在磁介質(zhì)中產(chǎn)生的磁感強度的大小為B'，求B0與B' 之比答案： 解： B = m 0mr nI B0 = m 0 nI 2分 2分 1分可見 B' >>B0 .難度：易計算題：一個磁導(dǎo)率為m1的無限長均勻磁介質(zhì)圓柱體，半徑為R1其中均勻地通過電流I在它外面還有一半徑為R2的無限長同軸圓柱面，其上通有與前者方向相反的電流I，兩者之間充滿磁導(dǎo)率為m2的均勻磁介質(zhì)求磁感強度的大小B對到軸的距離r的分布 題目圖片：答案：解：由安培環(huán)路定律 ，有 0rR1H2 = I / (2pr)

38、 R1rR2 H3 = 0 rR2 3分 B = mH 有B的分布： 0rR1B2 = m2I / (2pr) R1rR2 B3 = 0 rR2 2分難度：中計算題：半徑為R、通有電流I的一圓柱形長直導(dǎo)線，外面是一同軸的介質(zhì)長圓管，管的內(nèi)外半徑分別為R1和R2，相對磁導(dǎo)率為mr求： (1) 圓管上長為l的縱截面內(nèi)的磁通量值； (2) 介質(zhì)圓管外距軸r處的磁感強度大小 答案：解： (1) 1分 1分 2分 (2) ，與有無介質(zhì)筒無關(guān) 1分難度：中計算題：一根無限長的圓柱形導(dǎo)線，外面緊包一層相對磁導(dǎo)率為mr的圓管形磁介質(zhì)導(dǎo)線半徑為R1，磁介質(zhì)的外半徑為R2，導(dǎo)線內(nèi)均勻通過電流I求(1) 磁感強度大小的分布(指導(dǎo)線內(nèi)、介質(zhì)內(nèi)及介質(zhì)以外空間) (2) 磁介質(zhì)內(nèi)、外表面的磁化面電