华南师范大学电磁学习题课-磁场中的磁介质

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电磁学练习题(电磁介质)

电磁介质1．对各向同性非铁磁介质而言，下列说法不正确的是：（）(A) 顺磁质一定是分子固有磁矩不为零的媒质；(B) 顺磁性来在自分子的固有磁矩；(C) 抗磁性起因于电子的轨道运动在外磁场作用下的变化；只有抗磁质才具有抗磁性。

2. 同轴电缆由两同心导体组成，内层是半径为R 1的导体圆柱，外层是半径分别为R 2、R 3的导体圆筒。

两导体内电流I 等量而反向，均匀分布在横截面上，导体的相对磁导率为1r μ，两导体间充满相对磁导率为2r μ的不导电的均匀磁介质。

则磁场强度H 在r ›R 3区域中的分布为：（）（A ）;)(2)(2223223R R r Ir R H --=π （B ）H=0；（C ）22R rIH π=；（D ）rI H π2=。

3.工程上把铁磁质分为软磁材料（软铁）和硬磁材料（硬铁）两大类，下列答案正确的是：（）（A ）软铁适合制造电磁铁，硬铁适合制造永磁铁；（B ）硬铁适合制造永磁铁，硬铁适合制造变压器；（C ）硬铁适合制造变压器，硬铁适合制造电机；（D ）硬铁适合制造电机，软铁适合制造电磁铁。

4.一无限长圆柱形直导线，外包一层相对磁导率为r μ的圆筒形磁介质，导线半径为R 1，磁介质的外半径为R 2，导线内有电流I 通过，在横截面上是均匀分布的。

则导线内（0<r <R 1）的磁场强度的分布为：（）（A ）2102R rI H π=；（B ）r I H π20=；（C ）rI H πμ200=；（D ）0=H 5.某种磁介质在外磁场0B 中被磁化后，其磁化强度M 总与外磁场方向相反，则该介质必是：（A ）顺磁质；（B ）铁磁质；（C ）抗磁质；（D ）以上三种介质都可以。

6.对介质中高斯定理：⎰⎰=∙Sq S d D 0 ，如有下列一些说法，其中正确的是：（A ）D 仅与自由电荷有关；（B ）若高斯面上处处D=0，则面内必不存在电荷；（C ）若高斯面内00=q ，则高斯面上处处0=D ；（D ）D 的通量仅与面内自由电荷的电量有关。

电磁学-自测题6

第六章磁场中的磁介质一、判断题（正确划“√”错误码划“×” ）1.顺磁性物质也具有抗磁性。

（）2.只有当M =恒量时，介质内部才没有磁化电流。

（）3.只要介质是均匀的，在介质中除了有体分布的传导电流的地方，介质内部无体分布的磁化电流。

（）4.磁化电流具有闭合性。

（）5.H 仅由传导电流决定而与磁化电流无关。

（）6.均匀磁化永久磁棒内H 与B 方向相反，棒外H 与B 方向相同。

（）7.永磁铁磁场的H 线有头有尾不能闭合。

（）8.由磁场的高斯定理0S d ⋅=⎰B S ，可以得出0S d ⋅=⎰H S 的结论。

（）9. 当各向同性而均匀的线性磁介质磁化后，磁化电流密度与传导电流密度的关系为()r 01j j μ'=-.（）10. 任何长度的沿轴向磁化的磁棒中垂面上侧表面内外两点1、2（见图）的磁场强度H 相等；磁感应强度不B 相等. （）11.磁感线在两种不同磁介质的分界面上一般都会发生“折射”，设界面两侧介质的相对磁导率分别为21r r μμ和，界面两侧磁感线与界面法线的夹角分别为212121r r tg tg μμ=θθθθ，则有和。

（）12.如果均匀磁介质未充满磁场存在的整个空间，但介质在磁场中的分布具有适合应用安培环路定理的对称性时，介质中的磁感强度为传导电流单独产生的磁感强度的r μ倍。

（）13.对细长磁棒，磁棒内任意点的磁感强度都相等，即0B M μ=。

（） 14.B H r μμ01=，只适用于各向同性线性非铁磁介质。

（） 15.有人说，因为磁感线是连续的、闭合的。

既然在细长均匀永久磁化棒内M B 0μ=，那么在磁棒两端，不论在棒内还是在棒外，M B 0μ=都成立。

（）16.在铁磁质中，B 和H 的关系不是线性的，比例系数r μ也不是常数。

（）17.铁磁性物质的磁化强度比顺磁性物质要达得多，其磁性起源于电子的自旋。

（）18.在磁介质中，H 一定与B 同方向的. （）19.实用上可用铁壳作磁屏蔽，当把一个薄铁壳放在磁场中时，其包围空间的磁场就绝对为零. （）20. 在均匀磁化的无限大磁介质中挖去一个半径为r ，高为h 的圆柱形空腔，而不扰乱其余部分的磁化，此空腔的轴平行于磁化强度M 。

华南师范大学电磁学习题课-磁力

解: 电子束在地磁场的作用下的运动轨迹如图所示. v 设电子束经电场加速后其速率为v
x
1 则有 eU me v 2 2 2eU 8.4 10 7 (m / s) 由此得 v me
l R
显示屏
B
me v 运动轨迹半径为 R 9.6 (m) eB
4
由轨迹图可得电子束偏转为
v
x
f ev0 B
由图中所示运动轨迹可判断磁场的方向应是垂直屏幕向内. 2 v0 由向心力公式得 f ev0 B me
得
me v0 B 1.1 10 3 eR
R (T )
2
(2)电子自A运动到C所需的时间为
v0
t
பைடு நூலகம்R
v0
1.6 10
8
( s)
A
C
10cm
又所以
mv p R eB eB l R 2 2p B el
代入有关数据可求得 B 0.244 (T )
8
7.10 质谱仪的基本结构如图所示. 质量为m、带电为q的待测离子束经过速度选择器(其中有相互垂直的电场E 和磁场B)后进入均匀磁场B´区域发生偏转而返回，打到胶片上被记录下来. B´ (1)证明偏转距离为l的离子的质量为
m σ r R
2rdr 2 dpm dIS r r 3 dr T
13
dpm r dr
3

m σ
3
积分可得
p m dpm r dr
0
R
dr
r
R
1 R 4 4 1 因为 L mR 2 ， q R 2 2 2 1 mR q 2 R L 故 pm 2m 2 2m

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）

大学物理电磁学典型习题

部分习题解答第一章静止电荷的电场1、10 解：（一定要有必要的文字说明）在圆环上与角度θ相应的点的附近取一长度dl ，其上电量 dq =λdl =0λsinθdl ，该电荷在O 点产生的场强的大小为==204RdqdE πε2004sin R dl πεθλθπελsin 400R =θd dE 的方向与θ有关，图中与电荷 dq 对O 点的径矢方向相反。

其沿两坐标轴方向的分量分别为 θθθπελθd RdE dE x cos sin 4cos 00-=-=θθπελθd RdE dE y 200sin 4sin -=-=整个圆环上电荷在圆心处产生的场强的两个分量分别为==⎰x x dE E R004πελ-⎰=πθθθ200cos sin d==⎰Y y dE E R004πελ-⎰-=πελθθ200024sin Rd 所以圆心处场强为 E = E y j = R004ελ-j 1、11 解：先将带电系统看成一个完整的均匀带电圆环计算场强，然后扣除空隙处电荷产生的场强；空隙的宽度与圆半径相比很小，可以把空隙处的电荷看成点电荷。

空隙宽度m d 2102-⨯=，圆半径m r 5.0=，塑料杆长m d r l 12.32=-=π 杆上线电荷密度m C lq/1019-⨯==λ 一个均匀带电圆环，由于电荷分布关于圆心对称，环上对称的二电荷元在圆心处产生的场强互相抵消，因而整个圆环在圆心处的场强E 1= 0 空隙处点电荷设为q /，则q / =d λ，他在圆心处产生的场强m V rdr q E /72.0442020/2===πελπε 方向由空隙指向圆心。

空隙处的电荷实际上不存在，因此圆心处场强等于均匀带电圆环在该点产生的场强与空隙处电荷在该点产生的场强之差，故m V E E E /72.021-=-= 负号表示场强方向从圆心指向空隙。

1、12 解：设想半圆形线CAD 与半圆形线ABC 构成一个圆形如图，且圆上线电荷密度均为λ。

华师大版磁现象复习

华师大版科学八（下）复习练习题—磁现象按住ctrl键点击查看更多初中八年级资源一．选择题1．已知钢棒甲的一端靠近钢棒乙的a端时吸引，靠近b端时排斥，则可判断出（）A、甲有磁性，乙无磁性。

B、甲无磁性，乙有磁性。

C、甲、乙都有磁性。

D、以上情况均有可能。

2．关于磁极，下列说法正确的是（）A、磁极是磁体上磁性最强的部分B、磁极N极、S极不能单独存在C、同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引D、以上说法都对3．世界上第一个发现磁偏角的科学家是（）A、牛顿B、奥斯特C、沈括D、法拉第4．关于通电螺线管，下列说法中错误．．的是（）A、通电螺线管有N、S极，但不能指南、北B、通电螺线管的N、S极可以用右手螺旋定则判定C、通电螺线管对外相当于一个条形磁铁D、通电螺线管内部插入铁棒，磁性大大增强5．关于磁场和磁感线的不正确．．．说法是（）A、磁场是一种客观存在的物质B、所有磁体的周围存在磁场C、磁感线上某一点方向，即该点磁场方向D、磁感线在某些磁体的周围客在着6．将两个完全相同的条形磁铁按图所示一个挨一个连接起来，最后出现的磁极个数为A、１个B、２个C、３个D、４个7．如图所示的四幅图中，能正确地表示出通电螺线管极性和电流方向关系的是（）8．如右图所示，当变阻器的滑片P向右移动时（）A、悬挂磁铁的弹簧伸长B、悬挂磁铁的弹簧缩短C、悬挂磁铁的弹簧的长度不变D、悬挂磁铁的弹簧可能伸长，可能缩短9．关于电磁继电器的衔铁的选用，下列说法正确的是（）A、应选用软铁材料B、应选用钢棒C、以上两种材料都可以使用D、以上两种材料都不行10．第二次世界大战使用的水雷，它是由一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后就变成一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是（）A、磁体的吸铁性B、磁极间的相互作用规律C、电荷间的相互作用规律D、磁场对电流的作用原理11．由于工作需要，要使电磁起重机中的电磁铁磁性增加，可以采用的改装方法或措施是（）A、将两只绕线不同．．．．的电磁铁串联接入电路B、利用变阻器使通过螺线管的电流变大C、减少螺线管的匝数D、改变电流的方向12．某同学探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置如图。

华师大版-科学-八年级下册-磁现象练习

华师大版科学八（下）复习练习题—磁现象一．选择题1．已知钢棒甲的一端靠近钢棒乙的a端时吸引，靠近b端时排斥，则可判断出（） A、甲有磁性，乙无磁性。

B、甲无磁性，乙有磁性。

C、甲、乙都有磁性。

D、以上情况均有可能。

2．关于磁极，下列说法正确的是（）A、磁极是磁体上磁性最强的部分B、磁极N极、S极不能单独存在C、同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引D、以上说法都对3．世界上第一个发现磁偏角的科学家是（） A、牛顿 B、奥斯特 C、沈括 D、法拉第4．关于通电螺线管，下列说法中错误．．的是（）A、通电螺线管有N、S极，但不能指南、北B、通电螺线管的N、S极可以用右手螺旋定则判定C、通电螺线管对外相当于一个条形磁铁D、通电螺线管内部插入铁棒，磁性大大增强5．关于磁场和磁感线的不正．．确．说法是（）A、磁场是一种客观存在的物质B、所有磁体的周围存在磁场C、磁感线上某一点方向，即该点磁场方向D、磁感线在某些磁体的周围客在着6．将两个完全相同的条形磁铁按图所示一个挨一个连接起来，最后出现的磁极个数为A、１个B、２个C、３个D、４个7．如图所示的四幅图中，能正确地表示出通电螺线管极性和电流方向关系的是（）8．如右图所示，当变阻器的滑片P向右移动时（）A、悬挂磁铁的弹簧伸长B、悬挂磁铁的弹簧缩短C、悬挂磁铁的弹簧的长度不变D、悬挂磁铁的弹簧可能伸长，可能缩9．关于电磁继电器的衔铁的选用，下列说法正确的是（）A、应选用软铁材料B、应选用钢棒C、以上两种材料都可以使用D、以上两种材料都不行10．第二次世界大战使用的水雷，它是由一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后就变成一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是（）A、磁体的吸铁性B、磁极间的相互作用规律C、电荷间的相互作用规律D、磁场对电流的作用原理11．由于工作需要，要使电磁起重机中的电磁铁磁性增加，可以采用的改装方法或措施是（）A、将两只绕线不同．．．．的电磁铁串联接入电路B、利用变阻器使通过螺线管的电流变大C、减少螺线管的匝数D、改变电流的方向12．某同学探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置如图。

华南师范大学电磁学习题课-磁场中的磁介质ppt课件

0
× × × × ×
×
×

× × ×

×

M,H
×

× × × ×

×
× × × × ×

×
(4)环内材料的磁导率和相对磁导率分别为
B 4 6 . 25 10 ( H / m ) H
497 .4 r 0
H H 20 ( A / m ) 0
(3)磁介质内由导线中电流产生的B0和磁化电流产生的B´ 各是
5 B 2 . 5 10 ( T ) 0
B B B 0 . 11 ( T ) 0
9
9.14 某电钟里有一铁心线圈，已知铁心的磁路长14.4cm, 空气隙宽2.0mm，铁心横截面积为0.60cm2,铁心的相对磁导率 r=1600. 现在要使通过空气隙的磁通量为4.8× 10-6Wb,求线圈的电流的安匝数NI. 若线圈两端电压为 220V，线圈消耗的功率为20W，求线圈的匝数N. 解：据磁路的欧姆定律得
N 5 B nI I 2 . 5 10 ( T ) 0 0 0 l
B N 0 H nI I 20 ( A / m ) 0 l 0
8
(2)若环内充满相对磁导率 r= 4200的磁介质，那么环内的B和H各是
B B 0 . 11 ( T ) r 0
NI H 0 32 ( A /m ) l
2
(5)铁心内的磁化强度大小为
B 4 M H 1 . 588 10 ( A / m )
ˆ M n (3)据公式 J 可得磁化面电流(即面束缚
电流)密度的大小

大学物理第11章磁场中的磁介质ppt课件

第三篇电磁学
无损耗输电。传统输电过程中总要产生一部分焦耳热损耗，一般在 10%~20%，如果采用超导体输电，几乎没有电能损失，而且不需要升压，可以不用变压器设备，也不必架设高压线，可以在地下管道中。甚至可以直接传输直流电。
产生强磁场。因超导体无热损耗，可通过很大电流，如用超导芯线为 Nb3Sn。其最大电流密度为 109 A/m2, 在承受相同电流的情况下，超导芯线可以细得多，超导磁铁不仅效率高，而且可以做得很轻便。例如，一个能产生 5T 的中型电磁铁的重量可达 20 吨，而超导磁铁的重
量不过几公斤。美国在磁谱仪中，将采用超导磁铁产生强磁场，
2003 年再次送入地球轨道，观察暗物质和反物质。
第三篇第三篇电磁学电磁学在无外磁场时抗磁质中分子的轨道和自旋磁矩均不为零但其和分子磁矩为零m0物质不显磁抗磁质的磁化机理抗磁性电子进动有外场时外磁场使分子中作轨道运动的电子的角速度变化当电子轨道运动角速度与外磁场同向时角速度增加
第三篇电磁学
第十一章磁场中的磁介质
上章我们学习了真空中稳恒电流激发的磁场及其规律。当空间有介质(导体、绝缘体)存在时，磁场将与介质发生相互作用，我们把磁场中的介质称为磁介质。磁介质在外加磁场作用下自身产生附加磁场的过程称为磁化。
分子电流——分子磁矩产生的磁效应可以用一等效的圆电流的磁效应来表示。
这就是安培提出的分子电流假设。
第三篇电磁学
顺磁质和抗磁质的磁化可用安培分子电流假说解释，而铁磁质的磁化很复杂，后面我们将用磁畴的概念解释。
1. 顺磁质的磁化机理——顺磁性
无外磁场时，顺磁质中的每个分子虽然具有磁矩m≠0，但由于分子热运动而使其取向无规则，物质分子的总分子磁矩m=0，物质对外不显磁性。

磁介质

B0 = 0
每个分子磁矩
P ≠0 m
但由于分子的热运动，
ΔV内 Pm = 0 ∑
B0 ≠ 0时，Pm 受力矩作用 (M = Pm × B0 ), 使Pm转向B0方向
——
产生与B0同方向的 ′ B
B0
——
B > B0
pm
B0
B’
B
M
3.抗磁质的磁化
每个电子磁矩
P ≠0 电子
分子磁矩
∑P
电子
= Pm = 0
二.磁介质的磁化的微观机制
1.分子磁矩与分子电流自旋运动————自旋磁矩电子
等效圆形电流
轨道运动————轨道磁矩分子:
P 电子
pm
I
∑P
电子
= Pm ——分子磁矩
分子电流
电介质分子: 有固有电矩——有极分子无固有电矩——无极分子
磁介质分子: 有固有磁矩——顺磁质无固有磁矩——抗磁质
2.顺磁质的磁化
分析： ⋅ dl = μ 0 ∑ ( I + I s ) ∫B
L
∫ H ⋅dl = ∑ I ⇒ H
L
L
I
B
B = μH
L
R
解： r < R
μ μ
0
I 2 ′= ∫L H1 ⋅ d l = H1 2πr = I πR 2 πr
H
I´ r
Ir 得： H 1 = 2 πR
2
μ Ir B1 = μ H 1 = 2 πR 2
方向相同 B ′方向与 B 0 方向相反 B ′方向与 B 0
三、磁化强度磁化电流
1、磁化强度矢量 M =
∑
pm
ΔV 2、磁化面电流 Is——在均匀外磁场中，各向同性均匀的磁介质被磁化，沿着柱面流动未被抵消的分子电流。

电磁学-磁介质

在L上取一线元,以dl为轴线，a为底，作一圆柱体
体积为V=adlcos ，凡是中心处在
V内的分子环流都为dl所穿过， V内共有分子数
N
nV
nadl cos
na dl
N nV nadl cos na dl
N个分子总贡献 I ' IN nIa dl M dl
沿闭合回路L积分得普遍关系
I0
L内
传导电流
H B M H dl I0
0
L
有磁介质时的安培环路定理
H dl I0
L
• 磁场强度H沿任意闭合环路的线积分总等于穿过以闭合环路为周界的任意曲面的传导电流强度的代数和。
磁化的描绘
• 磁化强度矢量 M
– 为了描述磁介质的磁化状态（磁化方向和强度），引入磁化强度矢量M的概念
– 磁化后在介质内部任取一宏观体元，体元内的
分子磁矩的矢量和 m分子0
– 磁化程度越高，矢量和的值也越大 – M:单位体积内分子磁矩的矢量和
m分子
M V
磁化的后果
M I ' B B0 B'
磁介质
(分子电流和磁核两种观点本章只讨论分子电流研究方法与电介质类似）
当一块介质放在外磁场中将会与磁场发生相互作用，产生一种所谓的“磁化”现象，介质中出现附加磁场。我们把这种在磁场作用下磁性发生变化的介质称为“磁介质”。
磁场磁介质
磁化MI '00后果影响外场。
B' 0
磁介质被磁化后，会产生附加磁场，从而改变原来空间磁场的分布。
描绘磁化
• 三者从不同角度定量地描绘同一物理现象
——磁化，之间必有联系，这些关系——磁介质磁化遵循的规律

华南师范大学电磁学习题课-电磁感应

方法二:利用法拉第电磁感应定律公式 dS b a 如图所示，建立x轴. v vdt 在导线段上坐标为x处取一长为dx的导 b´ a´ l 线元段. d x 设在dt时间内导线段从a´b´位置平移到 x dx ab位置，则导线元段扫过的面积为dS. dS=vdt· dx 设面积元的正方向为垂直于屏幕向内
d b 1 db 1 d (ba bb ) 1 dba M dia dt N b dt Nb dt N b dt N b dt
3.1 10 6 (Wb / s)
(3)据法拉第电磁感应定律可得线圈b的感生电动势为
d b b Nb 3.1 10 4 (V ) dt
4.4 10 2 cos100t (V )
4
B 方法二:利用公式 i N dS t S
i
L
如图所示，建立ox轴. 线圈内的感生电动势为
d a 0 di B Ldx i N dS N 2x dt t d S
r dB ˆ Ei e 2 dt (r R)
L
ˆ e
a
o
θ
R
rdl h
L Ei
b
ˆ 的方向与磁场B的方向满足右手螺旋关系其中 e 在金属棒上取一微元段 dl ，如图所示. 那么在这微元段 dl 上的感生电动势为 r dB r dB r dB ˆ dl d i Ei dl e dl cos( ) cosdl
i ao ob ba
6
所以 ba i S
dB 1 2 2 dB L 4R L dt 4 dt
a
o
R
负号表示金属棒中的感生电动势的实际方向是由a指向b，故b端电势高.

大学物理磁学习题课

?? ?? ??
??sB ?dS ? ??sB ?dS ? ?圆? B ?dS ? 0
B
则??S B?
? ?dS
?
? ?圆?
?? B ?dS
R n 600
S
? ? B ?? R2 cos 600 ? ? 1 B?R2 B
2
例3 氢原子中，电子绕原子核沿半径为 r的圆周运动，
它等效于一个圆形电流，如果外加一个磁感应强度为 B
? r=4200的磁介质。求管内磁场强度和磁感应强度的大小。
Hl ? ? I ? H ? NI / l ? 200 A / m
B ? ?H ? ? 0? r ?H ? 1.06T
例 13 一铁环中心线周长 l=30cm，横截面 S=1.0cm 2,环上紧密地绕有N=300匝的线圈。当导线中电流I=32mA时，通过环截面的磁通量为
例9.两个同心导体圆线圈(R,I),分别竖直和水平
放置,则圆心O处的BO=_______
(A) ? 0 I (B) ? 0 I ?(C) 2? 0 I
R
2R
2R
?
B
(D) ? 0 I
4R
B ? ? 0I
2R
? B
?O I
例10.在圆柱形空间内有一均匀磁场(B),以dB/dt 变化.则
(A)电动势只在ACB导线中产生. (B)电动势只在ADB导线中产生 (C)电动势在ACB和ADB中都产生,且大小相等. ? (D) ACB中电动势小于ADB中电动势
7 在匀强磁场中，导线 OM=MN=a ， ∠OMN=120 0，OMN整体可绕 O点在垂直
于磁场的平面内逆时针转动，如图，若转动角速度为ω ，求： ①OM间电势差； ②ON间电势差； ③O、M、N哪点电势最高？

大学物理磁介质及电磁感应复习题

2. 随机误差
由于各种随机因素的影响而产生的误差。例如，环境温度的变化、电源电压的波动等都可能导致随机误差的产生。为了减小随机误差的影响，可以采用多次测量求平均值的方法，并对实验数据进行统计分析。
06
总结回顾与拓展延伸
关键知识点总结回顾
01
02
03
04
磁介质的基本概念
磁介质是磁场中的物质，其内部存在磁矩，能够产生磁化现象。磁介质可分为顺磁质、抗磁质和铁磁质三类。
磁化强度与磁化率
磁化强度是描述磁介质磁化程度的物理量，而磁化率则反映了磁介质对磁场的响应程度。对于不同类型的磁介质，其磁化率和磁化强度的表现也有所不同。
电磁感应的基本定律
电磁感应是指磁场变化时会在导体中产生感应电动势的现象。法拉第电磁感应定律和楞次定律是描述电磁感应现象的基本定律。
误区二
磁场越强，感应电动势越大。实际上，感应电动势的大小不仅与磁场强度有关，还与导体在磁场中的运动速度以及导体与磁场的相对角度有关。
误区三
自感系数与线圈的匝数无关。实际上，自感系数与线圈的匝数、线圈的形状以及线圈中是否有铁芯等因素有关。
拓展延伸：新技术、新应用介绍
超导材料在强磁场中的应用
超导材料具有零电阻和完全抗磁性等特性，在强磁场环境下可以产生极高的电流密度和磁场强度，因此在MRI、 NMR等医学成像技术以及粒子加速器等科学实验中具有广泛应用前景。
典型例题解析
例题1
解析一个包含互感现象的电路，计算感应电动势和感应电流的大小和方向。
例题2
解析一个包含自感现象的电路，分析开关断开瞬间灯泡亮度的变化原因。
例题3
结合法拉第电磁感应定律和楞次定律，解析一个复杂电磁感应现象的实例。

华南师范大学电磁学习题课–静电场中的电介质

介质，它们的相对介电常数分别为εr1=6和ε r2=3.
解 : (1) 由D的高斯定理
及D －E关系:
易得
r<R1 : D = 0 ， E＝0
R1 R
ε1
R2
ε2
2
R1 R
ε1
R2
ε2
3
D-r , E-r 曲线如下图所示
E,D
R
0
1
-1
-2
-3
-4
-5
R
R
r
2
RR
1
ε1
ε2
R2
4
(2)两球壳之间的电势差为
2μF 12μF
2μF 图1
4μF 12μF
C1 C2
图2
24
5((解12.2))2将将 :充将每两电一一电后个个容电，电器容每容的为个器正4电μ的板F容正与的器板正电所与板容带另相器电一连和量个一，都电个为容负电Q器板容0的与：为负6μ-板＋F板相的＋相电 C连C连.1-容-; 器串联起来接到200V的电源上，充电后将电源断开
εr1
R1
r0
R2
场强为: 内层介质中外层介质中
内外筒间的电压为
εr
2
εr1
R1
r0
R2
不致电介质被击穿的最大电压为
5. 14 一个平行板电容器的每个板的面积为0.02m2,两板相距0.5mm , 放在一个金属盒子中(如图所示). 电容器两板到盒子上下底面的距离各为0.25mm , 忽略边缘效应 , 求此电容器的电容. 如果将一个板和盒子用导线连
22
5. 18 将一个12μF的电容器和两个2 μF的电容器连接起来组成电容为3μF的电容器组.如果每个电容器的击穿电压都是200V ，则此电容器组能承受的最大电压是多大？解：将一个12μF的电容器和两个2 μF的电容器连接起来组成电容为3 μF的电容器组，则只有如图1所示的连

大学物理练习题磁场中的介质

练习十四磁场中的介质一、选择题1. 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μr 的均匀磁介质。

若线圈中载有恒定电流I ，则管中任意一点 (A ) 磁场强度大小为H=NI ，磁感应强度大小为B = μ0μr NI 。

(B ) 磁场强度大小为H=μ0NI /l ，磁感应强度大小为 B = μ0μr NI /l 。

(C ) 磁场强度大小为H=NI /l ，磁感应强度大小为 B = μr NI /l 。

(D ) 磁场强度大小为H=NI /l ，磁感应强度大小为 B = μ0μr NI /l 。

2. 图所示为某细螺绕环，它是由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成，若每厘米绕10匝线圈. 当导线中的电流I = 2.0A 时，测得铁环内的磁感强度的大小B = 1.0T ，则可求得铁环的相对磁导率μr 为 (A ) 7.96×102。

(B )3.98×102。

(C ) 1.99×102。

(D ) 63.3。

3. 如图所示，一个磁导率为μ1的无限长均匀磁介质圆柱体，半径为R 1，其中均匀地通过电流I 。

在它外面还有一半径为R 2的无限长同轴圆柱面，其上通有与前者方向相反的电流I ，两者之间充满磁导率为μ2的均匀磁介质，则在0 < r <R 1的空间磁场强度的大小H 为 (A ) 0。

(B ) I /(2πr )。

(C ) I /(2πR 1)。

(D ) Ir /(2πR 12)。

4. 图，M 、P 、O 为软磁材料制成的棒，三者在同一平面内，当K 闭合后(A ) P 的左端出现N 极。

(B ) M 的左端出现N 极。

(C ) O 的右端出现N 极。

(D ) P 的右端出现N 极。

5. 一长直螺旋管内充满磁介质，若在螺旋管中沿轴挖去一半径为r 的长圆柱，此时空间中心O 1点的磁感应强度为B 1，磁场强度为H 1，如图(a )所示；另有一沿轴向均匀磁化的半径为r 的长直永磁棒，磁化强度为M ，磁棒中心O 2点的磁感应强度为B 2，磁场强度为H 2，如图(b )所示.若永磁棒的M(a )(b )v与螺旋管内磁介质的磁化强度相等，则O 1、O 2处磁场之间的关系满足： (A ) B 1 ≠ B 2；H 1 = H 2。

第七章磁介质习题及答案

第七章磁介质一、判断题1、顺磁性物质也具有抗磁性。

√2、只有当M=恒量时，介质内部才没有磁化电流。

×3、只要介质是均匀的，在介质中除了有体分布的传导电流的地方，介质内部无体分布的磁化电流。

√4、磁化电流具有闭合性。

√5、H 仅由传导电流决定而与磁化电流无关。

×6、均匀磁化永久磁棒内B H 与方向相反，棒外B H与方向相同。

√ 7、在磁化电流产生的磁场中，H线是有头有尾的曲线。

√8、由磁场的高斯定理⎰=⋅0s d B，可以得出⎰=⋅0s d H 的结论。

×9、一个半径为a 的圆柱形长棒，沿轴的方向均匀磁化，磁化强度为M ，从棒的中间部分切出一厚度为b<<a 的薄片，假定其余部分的磁化不受影响，则在间隙中心点和离间隙足够远的棒内一点的磁场强度相等。

×10、磁感线在两种不同磁介质的分界面上一般都会发生“折射”，设界面两侧介质的相对磁导率分别为21r r μμ和，界面两侧磁感线与界面法线的夹角分别为212121r r tg tg μμ=θθθθ，则有和。

√二、选择题1、在一无限长螺线管中，充满某种各向同性的均匀线性介质，介质的磁化率为m χ设螺线管单位长度上绕有N 匝导线，导线中通以传导电流I ，则螺线管内的磁场为：（A ）NI B 0μ=(B)NI B 021μ=(C)()NI B m χμ+=10(D)()NI B m χ+=1 C2、在均匀介质内部，有传导电流处，一定有磁化电流，二者关系如下：（A ）C r M J J）（1-μ= (B)C r M J J μ=(C)C M J J =(D)r rM J μ-μ=1 A3、图是一根沿轴向均匀磁化的细长永久磁棒，磁化强度为M 图中标出的1点的B 是：（A ）M 0μ (B)0(C)M 021μ(D)M 021μ-A4、图中一根沿轴线均匀磁化的细长永久磁棒，磁化强度为M ，图中标出的1点的H 是：（A ）1/2M （B ）-1/2M （C ）M（D ）0 B 5、图中所示的三条线，分别表示三种不同的磁介质的B —H 关系，下面四种答案正确的是：（A ）Ⅰ抗磁质，Ⅱ顺磁质, Ⅲ铁磁质。