第7章 磁学性能 习题
物理学简明教程第七章课后习题答案—高等教育出版社
物理学简明教程第七章课后习题答案高等教育出版社第七章 恒定磁场和电磁感应7－1 两根长度相同的细导线分别多层密绕在半径为R 和r 的两个长直圆筒上形成两个螺线管，两个螺线管的长度相同，R ＝2r ，螺线管通过的电流相同为I ，螺线管中的磁感强度大小r R B B 、满足（ ）（A ） r R B B 2= （B ） r R B B = （C ） r R B B =2 （D ）r R B B 4=分析与解 在两根通过电流相同的螺线管中，磁感强度大小与螺线管线圈单位长度的匝数成正比．根据题意，用两根长度相同的细导线绕成的线圈单位长度的匝数之比21==R r n n r R 因而正确答案为（C ）7－2 一个半径为r 的半球面如图放在均匀磁场中，通过半球面的磁通量 为（ ）（A ）B r 2π2 （B ） B r 2π（C ）αB r cos π22 （D ） αB r cos π2题 7-2 图分析与解 作半径为r 的圆S ′与半球面构成一闭合曲面，根据磁场的高斯定理，磁感线是闭合曲线，闭合曲面的磁通量为零，即穿进半球面S 的磁通量等于穿出圆面S ′的磁通量；S B ⋅=m Φ．因而正确答案为（D ）．7－3 下列说法正确的是（ ）（A ） 闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内一定没有电流穿过（B）闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必定为零（C）磁感强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感强度必定为零（D）磁感强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意一点的磁感强度都不可能为零分析与解由磁场中的安培环路定律，磁感强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感强度不一定为零；闭合回路上各点磁感强度为零时，穿过回路的电流代数和必定为零.因而正确答案为（B）．7－4一根无限长平行直导线载有电流I，一矩形线圈位于导线平面内沿垂直于载流导线方向以恒定速率运动（如图所示），则（）（A）线圈中无感应电流（B）线圈中感应电流为顺时针方向（C）线圈中感应电流为逆时针方向（D）线圈中感应电流方向无法确定题 7-4 图分析与解由右手定则可以判断，在矩形线圈附近磁场垂直纸面朝里，磁场是非均匀场，距离长直载流导线越远，磁场越弱．因而当矩形线圈朝下运动时，在线圈中产生感应电流，感应电流方向由法拉第电磁感应定律可以判定．因而正确答案为（B）．7－5将形状完全相同的铜环和木环静止放置在交变磁场中，并假设通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，不计自感时则（）（A）铜环中有感应电流，木环中无感应电流（B）铜环中有感应电流，木环中有感应电流（C）铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小（D）铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大分析与解 根据法拉第电磁感应定律，铜环、木环中的感应电场大小相等， 但在木环中不会形成电流．因而正确答案为（A ）．7－6 对位移电流，下述说法正确的是（ ）（A ） 位移电流的实质是变化的电场（B ） 位移电流和传导电流一样是定向运动的电荷（C ） 位移电流服从传导电流遵循的所有定律（D ） 位移电流的磁效应不服从安培环路定理分析与解 位移电流的实质是变化的电场．变化的电场激发磁场，在这一点位移电流等效于传导电流，但是位移电流不是走向运动的电荷，也就不服从焦耳热效应、安培力等定律．因而正确答案为（A ）．7－7 已知地球北极地磁场磁感强度B 的大小为6.0×10－5T ．如图所示，如设想此地磁场是由地球赤道上一圆电流所激发的，此电流有多大？ 流向如何？解 设赤道电流为I ，则由教材第11－4节例2 知，圆电流轴线上北极点的磁感强度 ()R IR R IR B 24202/32220μμ=+=因此赤道上的等效圆电流为A 1073.12490⨯==μRB I 由于在地球地磁场的Ｎ 极在地理南极，根据右手螺旋法则可判断赤道圆电流应该是由东向西流，与地球自转方向相反．题 7-7 图7－8 如图所示，有两根导线沿半径方向接触铁环的a 、b 两点，并与很远处的电源相接.求环心O 的磁感强度．题 7-8 图分析 根据叠加原理，点O 的磁感强度可视作由ef 、be 、fa 三段直线以及acb 、a d b 两段圆弧电流共同激发．由于电源距环较远，0=ef B ．而be 、fa 两段直线的延长线通过点O ，由于0Idl r ⨯=，由毕奥－萨伐尔定律知0be fa ==B B ．流过圆弧的电流I 1 、I 2的方向如图所示，两圆弧在点O 激发的磁场分别为21101π4r l I μB =,22202π4r l I μB = 其中l 1 、l 2 分别是圆弧acb 、a d b 的弧长，由于导线电阻R 与弧长l 成正比，而圆弧acb 、a d b 又构成并联电路，故有2211l I l I =将21B B 、叠加可得点O 的磁感强度B ．解 由上述分析可知，点O 的合磁感强度0π4π42220211021=-=-=r l I μr l I μB B B 7－9 如图所示，几种载流导线在平面内分布，电流均为I ，它们在点O 的磁感强度各为多少？题 7-9 图分析 应用磁场叠加原理求解．将不同形状的载流导线分解成长直部分和圆弧部分，它们各自在点O 处所激发的磁感强度较容易求得，则总的磁感强度∑=i B B 0.解 （ａ） 长直电流对点O 而言，有0d =⨯r l I ，因此它在点O 产生的磁场为零，则点O 处总的磁感强度为1/4 圆弧电流所激发，故有RI μB 800= B 0 的方向垂直纸面向外．（ｂ） 将载流导线看作圆电流和长直电流，由叠加原理可得RI μR I μB π22000-= B 0 的方向垂直纸面向里．（c ） 将载流导线看作1/2 圆电流和两段半无限长直电流，由叠加原理可得RI μR I μR I μR I μR I μB 4π24π4π4000000+=++= B 0 的方向垂直纸面向外．7－10 已知10 mm 2 裸铜线允许通过50 A 电流而不会使导线过热．电流在导线横截面上均匀分布．求导线内、外磁感强度的分布.题 7-10 图分析 可将导线视作长直圆柱体，电流沿轴向均匀流过导体，故其磁场必然呈轴对称分布，即在与导线同轴的圆柱面上的各点，B 大小相等、方向与电流成右手螺旋关系．为此，可利用安培环路定理，求出导线表面的磁感强度．解 围绕轴线取同心圆为环路L ，取其绕向与电流成右手螺旋关系，根据安培环路定理，有∑⎰=⋅=⋅I μB 0πr 2d l B在导线内r ＜R ， 2222ππRIr r R I I ==∑，因而 202πRIr μB = 在导线外r ＞R ，I I =∑，因而rI μB 2π0= 磁感强度分布曲线如图所示．7－11 有一同轴电缆，其尺寸如图（ａ）所示．两导体中的电流均为I ，但电流的流向相反，导体的磁性可不考虑．试计算以下各处的磁感强度：（1） r ＜R 1 ；（2） R 1 ＜r ＜R 2 ；（3） R 2 ＜r ＜R 3 ；（4） r ＞R 3 ．画出B －r 图线．题 7-11 图分析 同轴电缆导体内的电流均匀分布，其磁场呈轴对称，取半径为r 的同心圆为积分路径， πr 2d ⋅=⋅⎰B l B ，利用安培环路定理∑⎰=⋅I μ0d l B ，可解得各区域的磁感强度．解 由上述分析得r ＜R 122101ππ12πr R μr B =⋅ 21012πR Ir μB = R 1 ＜r ＜R 2I μr B 022π=⋅rI μB 2π02= R 2 ＜r ＜R 3()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡---=⋅I R R R r I μr B 22232203ππ2π 2223223032πR R r R r I μB --= r ＞R 3()02π04=-=⋅I I μr B04=B磁感强度B （r ）的分布曲线如图（ｂ）．7－12 一铁心上绕有线圈100匝，已知铁心中磁通量与时间的关系为t Φπ100sin 100.85⨯=，式中Φ的单位为Wb ，t 的单位为s ，求在s 100.12-⨯=t 时，线圈中的感应电动势．分析 由于线圈有N 匝相同回路，线圈中的感应电动势等于各匝回路的感应电动势的代数和，在此情况下，法拉第电磁感应定律通常写成tψt ΦNξd d d d -=-=，其中ΦN ψ=称为磁链．解 线圈中总的感应电动势 ())V (π100cos 51.2d d t tΦN =-=ξ 当s 100.12-⨯=t 时，V 51.2=ξ．7－13 载流长直导线中的电流以tI d d 的变化率增长.若有一边长为d 的正方形线圈与导线处于同一平面内，如图所示.求线圈中的感应电动势.分析 本题仍可用法拉第电磁感应定律tΦd d -=ξ，来求解.由于回路处在非均匀磁场中，磁通量就需用⎰⋅=S S B Φd 来计算.为了积分的需要，建立如图所示的坐标系.由于B 仅与x 有关，即B =B (x )，故取一个平行于长直导线的宽为d x 、长为d 的面元d S ，如图中阴影部分所示，则d S =d d x ，所以，总磁通量可通过线积分求得（若取面元d S =d x d y ，则上述积分实际上为二重积分）.本题在工程技术中又称为互感现象，也可用公式tI M d d -=ξ求解. 解1 穿过面元d S 的磁通量为x d x I S B Φd π2d d 0μ=⋅=因此穿过线圈的磁通量为2ln π2d π2d 200⎰⎰===d d Id x x Id ΦΦμμ再由法拉第电磁感应定律，有 tI d t Φd d 21ln π2d d 0）（μξ=-= 解2 当两长直导线有电流I 通过时，穿过线圈的磁通量为2ln π20dI Φμ=线圈与两长直导线间的互感为 2ln π20d I ΦM μ== 当电流以tI d d 变化时，线圈中的互感电动势为 tI d t I M d d 21ln π2d d 0）（μξ=-=题 7-13 图7－14 如图所示，把一半径为R 的半圆形导线OP 置于磁感强度为B 的均匀磁场中，当导线以速率v 水平向右平动时，求导线中感应电动势E 的大小，哪一端电势较高？题 7-14 图分析 本题及后面几题中的电动势均为动生电动势，除仍可由t ΦE d d -=求解外（必须设法构造一个闭合回路），还可直接用公式()l B d ⋅⨯=⎰l E v 求解．在用后一种方法求解时，应注意导体上任一导线元ｄl 上的动生电动势()l B d d ⋅⨯=v E .在一般情况下，上述各量可能是ｄl 所在位置的函数．矢量（v ×B ）的方向就是导线中电势升高的方向．解1 如图（ｂ）所示，假想半圆形导线OP 在宽为2R 的静止形导轨上滑动，两者之间形成一个闭合回路．设顺时针方向为回路正向，任一时刻端点O 或端点P 距 形导轨左侧距离为x ，则B R Rx Φ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=2π212 即B R tx RB t ΦE v 2d d 2d d -=-=-= 由于静止的 形导轨上的电动势为零，则E ＝－2RvB ．式中负号表示电动势的方向为逆时针，对OP 段来说端点P 的电势较高．解2 建立如图（c ）所示的坐标系，在导体上任意处取导体元ｄl ，则()θR θB l θB E o d cos d cos 90sin d d v v ==⋅⨯=l B vB R θθBR E v v 2d cos d E π/2π/2===⎰⎰- 由矢量（v ×B ）的指向可知，端点P 的电势较高．解3 连接OP 使导线构成一个闭合回路．由于磁场是均匀的，在任意时刻，穿过回路的磁通量==BS Φ常数.由法拉第电磁感应定律tΦE d d -=可知，E ＝0又因 E ＝E OP ＋E PO即 E OP ＝－E PO ＝2RvB由上述结果可知，在均匀磁场中，任意闭合导体回路平动所产生的动生电动势为零；而任意曲线形导体上的动生电动势就等于其两端所连直线形导体上的动生电动势．上述求解方法是叠加思想的逆运用，即补偿的方法．7－15 长为L 的铜棒，以距端点r 处为支点，以角速率ω绕通过支点且垂直于铜棒的轴转动.设磁感强度为B 的均匀磁场与轴平行，求棒两端的电势差．题 7-15 图分析 应该注意棒两端的电势差与棒上的动生电动势是两个不同的概念，如同电源的端电压与电源电动势的不同．在开路时，两者大小相等，方向相反（电动势的方向是电势升高的方向，而电势差的正方向是电势降落的方向）．本题可直接用积分法求解棒上的电动势，亦可以将整个棒的电动势看作是OA 棒与OB 棒上电动势的代数和，如图（ｂ）所示．而E OA 和E OB 则可以直接利用第12－2 节例1 给出的结果．解1 如图（ａ）所示，在棒上距点O 为l 处取导体元ｄl ，则()()r L lB ωl lB ωE L-rr ABAB 221d d --=-=⋅⨯=⎰⎰-l B v因此棒两端的电势差为()r L lB ωE U AB AB 221--==当L ＞2r 时，端点A 处的电势较高解2 将AB 棒上的电动势看作是O A 棒和O B 棒上电动势的代数和，如图（ｂ）所示．其中221r ωB E OA =,()221r L B ωE OB -= 则()r L BL ωE E E OB OA AB 221--=-=7－16 如图所示，在“无限长”直载流导线的近旁放置一个矩形导体线框，该线框在垂直于导线方向上以匀速率v 向右移动，求在图示位置处，线框中感应电动势的大小和方向．题 7-16 图分析 本题亦可用两种方法求解．其中应注意下列两点：（1）当闭合导体线框在磁场中运动时，线框中的总电动势就等于框上各段导体中的动生电动势的代数和．如图（ａ）所示，导体eh 段和fg 段上的电动势为零［此两段导体上处处满足()0l B =⋅⨯d v ］，因而线框中的总电动势为()()()()hg ef hgefghefE E E -=⋅⨯-⋅⨯=⋅⨯+⋅⨯=⎰⎰⎰⎰l B l B l B l B d d d d v v v v 其等效电路如图（ｂ）所示．（2）用公式tΦE d d -=求解，式中Φ是线框运动至任意位置处时，穿过线框的磁通量．为此设时刻t 时，线框左边距导线的距离为ξ，如图（c ）所示，显然ξ是时间t 的函数，且有v =tξd d ．在求得线框在任意位置处的电动势E （ξ）后，再令ξ＝d ，即可得线框在题目所给位置处的电动势．解1 根据分析，线框中的电动势为hg ef E E E -=()()⎰⎰⋅⨯-⋅⨯=hgefl B l B d d v v()⎰⎰+-=2201000d 2πd 2πl l l l d I μl d I μvv ()1202πl d d l I +=1vl μ由E ef ＞E hg 可知，线框中的电动势方向为efgh ．解2 设顺时针方向为线框回路的正向．根据分析，在任意位置处，穿过线框的磁通量为()ξξμξμ120020lnπ2d π21l Il x x Il l +=+=Φ⎰ 相应电动势为()()1120π2d d l ξξl l I μt ΦξE +=-=v 令ξ＝d ，得线框在图示位置处的电动势为()1120π2l d d l l I μE +=v由E ＞0 可知，线框中电动势方向为顺时针方向．7－17 在半径为R 的圆柱形空间中存在着均匀磁场，B 的方向与柱的轴线平行．如图（ａ）所示，有一长为l 的金属棒放在磁场中，设B 随时间的变化率tBd d 为常量．试证：棒上感应电动势的大小为2222d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=l R l t B ξ题 7-17 图分析 变化磁场在其周围激发感生电场，把导体置于感生电场中，导体中的自由电子就会在电场力的作用下移动，在棒内两端形成正负电荷的积累，从而产生感生电动势．由于本题的感生电场分布与上题所述情况完全相同，故可利用上题结果，由⎰⋅=lk l E d ξ计算棒上感生电动势．此外，还可连接OP 、OQ ，设想PQOP构成一个闭合导体回路，用法拉第电磁感应定律求解，由于OP 、OQ 沿半径方向，与通过该处的感生电场强度E k 处处垂直，故0d =⋅l E k ，OP 、OQ 两段均无电动势，这样，由法拉第电磁感应定律求出的闭合回路的总电动势，就是导体棒PQ 上的电动势．证1 由电磁感应定律，在r ＜R 区域，⎰⎰⋅-=⋅=S B t l E k d d dd ξ tB r E r k d d ππ22-=⋅ 解得该区域内感生电场强度的大小tBr E k d d 2=设PQ 上线元ｄx 处，E k 的方向如图（b ）所示，则金属杆PQ 上的电动势为()()222202/2d d d 2/d d 2d cos d l R l t B x r l R tB r xE lk k PQ -=-==⋅=⎰⎰θξx E证2 由法拉第电磁感应定律，有22Δ22d d d d d d ⎪⎭⎫⎝⎛-==-==l R l t B t B S t ΦE E PQ讨论 假如金属棒PQ 有一段在圆外，则圆外一段导体上有无电动势？ 该如何求解？。
清华大学出版社无机材料物理性能课后习题答案
清华大学出版社《材料物理性能》第一章材料的力学性能1-1一圆杆的直径为2.5 mm 、长度为25cm 并受到4500N 的轴向拉力，若直径拉细至2.4mm ，且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。
解：由计算结果可知：真应力大于名义应力，真应变小于名义应变。
1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al 2O 3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa)，试计算其上限和下限弹性模量。
若该陶瓷含有5 %的气孔，再估算其上限和下限弹性模量。
解：令E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=0.95,V 2=0.05。
则有当该陶瓷含有5%的气孔时，将P=0.05代入经验计算公式E=E 0(1-1.9P+0.9P 2)可得，其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa 和293.1 GPa 。
1-11一圆柱形Al 2O 3晶体受轴向拉力F ，若其临界抗剪强度τf 为135 MPa,求沿图中所示之方向的滑移系统产生滑移时需要的最小拉力值，并求滑移面的法向应力。
解：1-6试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图，并算出t = 0,t = ∞ 和t = τ时的纵坐标表达式。
解：Maxwell 模型可以较好地模拟应力松弛过程：Voigt 模型可以较好地模拟应变蠕变过程： 以上两种模型所描述的是最简单的情况，事实上由于材料力学性能的复杂性，我们会用到用多个弹簧和多个黏壶通过串并联组合而成的F τ N 6053Ф3mm )(112)(1012.160cos /0015.060cos 1017.3)(1017.360cos 53cos 0015.060cos 0015.053cos 82332min 2MPa Pa N F F f =⨯=︒︒⨯⨯=⨯=︒⨯︒⨯=⇒︒⨯︒=πσπτπτ：此拉力下的法向应力为为：系统的剪切强度可表示由题意得图示方向滑移复杂模型。
磁学测试题及答案
磁学测试题及答案一、选择题1. 磁铁的南极通常用哪个字母表示？A. NB. SC. ED. W答案：B2. 以下哪个现象不是磁学现象？A. 指南针指向B. 电磁感应C. 静电吸引D. 磁悬浮列车答案：C3. 磁力线的方向是如何确定的？A. 从南极指向北极B. 从北极指向南极C. 任意方向D. 垂直于磁铁表面答案：B二、填空题4. 磁铁的两个磁极分别是____和____。
答案：北极，南极5. 地球是一个巨大的____，它的两个磁极分别是地磁北极和地磁南极。
答案：磁铁三、简答题6. 请简述电磁感应现象。
答案：电磁感应现象是指当导体在磁场中做切割磁力线运动时，导体两端会产生电动势，从而产生电流的现象。
四、计算题7. 假设有一个长为L的直导线，通有电流I，它与一个垂直于导线方向的磁场B垂直放置。
求导线所受的安培力的大小。
答案：导线所受的安培力大小为 \( F = BIL \)。
五、实验题8. 设计一个实验来验证磁铁的两极性质。
实验步骤：a. 准备两个相同的磁铁。
b. 将两个磁铁的南极相互靠近，观察它们之间的相互作用。
c. 将两个磁铁的北极相互靠近，再次观察它们之间的相互作用。
d. 根据观察结果，得出磁铁两极性质的结论。
答案：通过实验可以发现，当两个磁铁的相同磁极相互靠近时，它们会相互排斥；而当不同磁极相互靠近时，它们会相互吸引。
这验证了磁铁具有两极性质，即同性相斥，异性相吸。
六、论述题9. 论述磁悬浮列车的工作原理及其优点。
答案：磁悬浮列车利用磁力原理使列车悬浮在轨道上，从而减少摩擦力，实现高速运行。
其工作原理主要基于两个方面：一是利用磁铁的同名磁极相互排斥原理，使列车悬浮；二是利用磁铁的异性磁极相互吸引原理，保持列车稳定。
磁悬浮列车的优点包括：运行速度快、噪音低、能耗小、对环境影响小等。
磁现象试题及答案
磁现象试题及答案1. 磁铁的两极分别是：A. 南极和北极B. 东极和西极C. 上极和下极D. 前极和后极答案：A2. 磁化是指：A. 使物体失去磁性的过程B. 使物体获得磁性的过程C. 使物体的磁性增强的过程D. 使物体的磁性减弱的过程答案：B3. 地球是一个巨大的磁体，其磁极与地理极的关系是：A. 完全重合B. 完全相反C. 存在一定的夹角D. 没有关系答案：C4. 磁感线的方向表示：A. 磁场强度的大小B. 磁场强度的方向C. 磁场强度的分布D. 磁场强度的变化答案：B5. 奥斯特实验证明了：A. 电流的磁效应B. 磁场对电流的作用C. 电流的热效应D. 磁场的电效应答案：A6. 磁感应强度的单位是：A. 牛顿B. 特斯拉C. 安培D. 伏特答案：B7. 通电导线在磁场中会受到：A. 重力B. 磁力C. 摩擦力D. 浮力答案：B8. 磁通量是指：A. 磁场线穿过某一面积的总和B. 磁场线穿过某一面积的密度C. 磁场线穿过某一面积的速率D. 磁场线穿过某一面积的强度答案：A9. 磁极间的相互作用规律是：A. 同性相斥，异性相吸B. 同性相吸，异性相斥C. 同性相吸，异性相吸D. 同性相斥，异性相斥答案：A10. 磁悬浮列车利用的是：A. 磁极间的相互作用B. 磁极间的排斥作用C. 磁极间的吸引作用D. 磁极间的旋转作用答案：B。
初中物理磁学试题及答案
初中物理磁学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 磁体上磁性最强的部分是：A. 磁极B. 磁体的中间C. 磁体的两端D. 磁体的侧面答案：A2. 地球是一个巨大的：A. 磁体B. 导体C. 绝缘体D. 半导体答案：A3. 指南针静止时，指向地球的南极的一端是：A. 南极B. 北极C. 东极D. 西极答案：B4. 磁感线的方向表示：A. 磁场的方向B. 电流的方向C. 磁感线疏密D. 磁感线的强度答案：A5. 磁体间的相互作用规律是：A. 同极相斥，异极相吸B. 同极相吸，异极相斥C. 同极相吸，异极相吸D. 同极相斥，异极相斥答案：A6. 通电导线周围存在：A. 磁场B. 电场C. 磁场和电场D. 没有场答案：A7. 电磁铁的磁性强弱与下列哪个因素无关：A. 线圈匝数B. 电流大小C. 线圈的粗细D. 铁芯的有无答案：C8. 电磁感应现象是：A. 磁生电B. 电生磁C. 电能生磁D. 磁能生电答案：A9. 奥斯特实验证明了：A. 电流周围存在磁场B. 磁场周围存在电流C. 电流可以产生磁场D. 磁场可以产生电流答案：A10. 电磁波的传播不需要介质，可以在：A. 真空中传播B. 空气中传播C. 水中传播D. 以上都可以答案：A二、填空题（每题2分，共10分）1. 磁体的两个磁极分别是________和________。
答案：南极、北极2. 磁感线在磁体外部是从磁体的________指向________。
答案：北极、南极3. 电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小以及铁芯的有无有关，与线圈的粗细无关。
答案：（无）4. 电磁波的传播速度在真空中是________。
答案：3×10^8 m/s5. 电磁感应现象中，当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生________。
答案：感应电流三、简答题（每题5分，共10分）1. 请简述磁悬浮列车的原理。
答案：磁悬浮列车利用磁极间的相互作用，通过电磁力使列车悬浮在轨道上，从而减少摩擦力，实现高速运行。
初中物理磁学试题及答案
初中物理磁学试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，这种物质叫做磁场。
下列关于磁场的说法中，正确的是（）。
A. 磁场只存在于磁体周围B. 磁场对磁体有作用力C. 磁场对非磁性物体没有作用力D. 磁场只对磁性物体有作用力答案：B2. 地球也是一个大磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。
下列关于地磁场的说法中，正确的是（）。
A. 地磁场的北极在地理的北极附近B. 地磁场的南极在地理的南极附近C. 地磁场的北极在地理的南极附近D. 地磁场的南极在地理的北极附近答案：C3. 通电导线周围存在磁场，这是由丹麦物理学家奥斯特首先发现的。
下列关于电流的磁效应的说法中，正确的是（）。
A. 电流的磁效应是奥斯特发现的B. 通电导线周围没有磁场C. 通电导线产生的磁场方向与电流方向无关D. 通电导线产生的磁场方向与电流方向垂直答案：A4. 电磁铁是利用电流的磁效应制成的装置，它具有磁性强弱可调、磁性有无可控制的特点。
下列关于电磁铁的说法中，正确的是（）。
A. 电磁铁的磁性强弱与电流大小无关B. 电磁铁的磁性强弱与线圈匝数无关C. 电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数都有关D. 电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数都无关答案：C5. 电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关，它可以实现远距离操作和自动控制。
下列关于电磁继电器的说法中，正确的是（）。
A. 电磁继电器可以实现远距离操作和自动控制B. 电磁继电器不能实现远距离操作和自动控制C. 电磁继电器只能实现远距离操作，不能实现自动控制D. 电磁继电器只能实现自动控制，不能实现远距离操作答案：A二、填空题（每空1分，共10分）1. 磁体的周围存在一种看不见、摸不着的物质，这种物质叫做________。
答案：磁场2. 磁体上磁性最强的部分叫________，任何磁体都有两个磁极，一个叫________，另一个叫________。
电磁学第七章习题答案
r r M = χmH
r r B = µ0 (1+ χm)H
令 r =1+ χm µ
潍坊学院
r r r B = µ0µr H = µH
7.1.4 磁介质存在时静磁场的基本规律
v v ∫ H ⋅ dl = I
L
S
v v ∫∫ B ⋅ dS = 0
v H= v B v −M
µ0
v v B = µH
潍坊学院
r L
进动
e r ∆pm
r B0
可以证明： r 可以证明：不论电子原来的磁矩与磁场方向之间的夹角 r 是何值， 是何值，在外磁场 B 中，电子角动量 L 进动的转向总是和 磁 0 r 的方向构成右手螺旋关系。 力矩 M的方向构成右手螺旋关系。这种等效圆电流的磁矩的 r 的方向相反。 方向永远与 B 的方向相反。 0 附加磁矩：因进动而产生的等效磁矩称为附加磁矩， 附加磁矩：因进动而产生的等效磁矩称为附加磁矩，用 r 表示。 符号 ∆pm 表示。 潍坊学院
∫(µ
r 定义 H =
潍坊学院
r B
0
r B
r r − M) ⋅ d = ∑I l
r r 则 ∫ H ⋅ dl = ∑I
µ0
r − M 为磁场强度
有磁介质时的 安培环路定理
磁介质中的安培环路定理： 磁介质中的安培环路定理 ： 磁场强度沿任意闭合路径的 线积分等于穿过该路径的所有传导电流的代数和。 线积分等于穿过该路径的所有传导电流的代数和。
v 2、磁化强度 M 与磁化电流 I ′ 的关系
l
磁介质体内
n
之外不套链
v dl
一进一出 穿过曲面的总磁化电流为
面矢（分子电流所围） 面矢（分子电流所围）
磁学性能习题整理
2J(J + 1)
2 × 4.5 × 5.5
3
√
4√
µJ = g J(J + 1)µB = 3 × 4.5 × 5.5µB ≈ 6.62µB
94 (µJ , H)max = gJ µB = 2 × 3 µB = 6µB
5.Briefly explain why the magnitude of saturation magnetization decreases with increasing temper-
(a)B-H磁化曲线为：
(b)以µ
=
B H
为纵坐标,H
为横坐标,利用题中所给数据可得如下µ
−
H 曲线。
从图中知,磁导率µ的最大值大约出现在磁场强度H = 100A/m处,µmax = 0.007H/m。
(c)磁导率µ的最大值大约出现在磁场强度H = 100A/m处。
(d)由磁化率χ与相对磁导率µr
=
线性关系。只在固有磁矩为0时才能观察。 来源:将材料放入外磁场中,外磁场对电子轨道运动回路有洛伦兹力作用。 顺磁性特点：磁场强度和外磁场H方向相同,磁化率>0,且数值很小,约10−2到10−5,磁化率和温度的关系遵守居里
定律,且M和H一般为线性关系。 来源：顺磁性材料的原子有未满壳层的电子,因此有固有磁矩,将材料放入外磁场中时,原子磁矩都有沿外磁场方
E
=
∫M
0
µ0HddM
=
V
µ0N Ms2 2
求有如下体积的单晶铁的退磁能:(a)具有单畴1 × 1 × 1cm3块体(b)直径为1 × 10−9m的小球。
∵单位体积铁磁性材料的退磁能为:
Ed
=
∫M
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第7章磁学性能习题
一、名词解释：
磁场强度、磁感应强度、磁导率、磁化率、磁矩、自旋磁矩、轨道磁矩、抗磁性、顺磁性、反铁磁性、铁磁性、亚铁磁性、磁畴、铁磁体、铁氧体
二、简答题
1．何为磁化强度、磁感应强度？磁化强度与磁感应强度间存在何种关系?
2．物质磁性的本质来源是什么？
3．原子是否有磁矩的根本原因是什么？
4．画出磁滞回线，描述铁磁体内部的磁感应强度B随磁场强度H的变化的规律。
5．抗磁性、顺磁性、铁磁性、亚铁磁性、反铁磁性物质分别有何特性？
6．用能量的观点说明铁磁体内形成磁畴的原因。
7．铁氧体的磁性与铁磁性物质有何异同之处？
8．何为软磁材料、硬磁材料、矩磁材料？这些材料在性能上的分别有何特点（举例说明）？其磁滞回线分别有哪些不同的特性？
9．试述影响金属磁性的因素。
10．铁磁性与铁电性有何异同之处？
11．将2000A·cm-1在磁场作用到相对磁导率为5000的材料上，试计算磁感应强度和磁化强度。