大学物理,课后习题,答案

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第十一章磁场与介质的相互作用1、试用相对磁导率mr表征三种磁介质各自的特性。解：顺磁质mr>1，抗磁质mr<1，铁磁质mr>>12、用细导线均匀密绕成长为l、半径为a(l>>a)、总匝数为N的螺线管，管内充满相对磁导率为mr的均匀磁介质。若线圈中载有稳恒电流I，求管中任意一点的磁场强度大小。解：磁场强度大小为H=NI/l．3、置于磁场中的磁介质，介质表面形成面磁化电流，试问该面磁化电流能否产生楞次─焦耳热？为什么？答：不能．因为它并不是真正在磁介质表面流动的传导电流，而是由分子电流叠加而成，只是在产生磁场这一点上与传导电流相似。4、螺绕环上均匀密绕线圈，线圈中通有电流，管内充满相对磁导率为mr＝4200的磁介质．设线圈中的电流在磁介质中产生的磁感强度的大小为B0，磁化电流在磁介质中产生的磁感强度的大小为B'，求B0与B'之比．解：对于螺绕环有：，\n5、把长为1的细铁棒弯成一个有间隙的圆环，空气间隙宽为，在环上绕有800匝线圈，线圈中的电流为1，铁棒处于初始磁化曲线上的某个状态，并测得间隙的磁感应强度为。忽略在空气隙中的磁通量的分散，求铁环内的磁场强度及铁环的相对磁导率。解：⑴沿圆环取安培环路，根据，得（此处，忽略空气隙中的分散）于是⑵，而，6、如图所示的一细螺绕环，它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成，每厘米绕10匝．当导线中的电流I为2.0A时，测得铁环内的磁感应强度的大小B为1.0T，求铁环的相对磁导率mr（真空磁导率m0=4p×10-7T·m·A-1）。解：因为：所以：\n7、一根很长的同轴电缆，由一导体圆柱（半径为）和同轴的导体圆管（内、外半径分别为、）构成。使用时，电流从一导体流出，从另一导体流回，设电流都是均匀地分布在导体的横截面上，求导体圆柱内（）和两导体之间（）的磁场强度的大小。解：由于电流分布具有对称性，因而由此产生的磁场分布也必然具有相应的轴对称性，所以在垂直于电缆轴的平面内，以轴为中心作一圆环为安培环路。应用磁介质中的安培环路，计算安培环路的磁场强度矢量的线积分。据，当时，当时，8、在无限长载流空心螺线管内同轴地插入一块圆柱形顺磁介质，若1、2点为圆柱介质中分面上靠近柱面而分居柱面两边的两个点。在1、2点处的磁感应强度分别为、，磁场强度分别为，则它们之间的关系是怎样的？解：应用磁介质中的安培环路定理，解得，其值与磁化电流无关。。又，对于顺磁介质，有与二者方向一致，均沿螺线管的轴线，由右向左。