章磁介质 例题习题
电磁介质练习题
dr
补充题
求它的静电能。
电荷Q均匀分布在半径为R的球体内。
解
：
设球体的电荷是从无穷远处（电势为零处）一点一点移来， 一层一层地从里到外逐渐分布而成， 当移来的电荷为q时，半径为r，（电荷密度不变）这时，球面上的电势是
V
q 4 0 r
再从无穷远处移来dq，放到半径为r的球面上，外力反抗q的电场力所要作的功为 Vdq，于是静电能的增量为 q
B
I
a
d
. . .
b
× × ×
ab H n ab I 则：H nI B o r H nI
又：M m H M m H ( r 1)nI
L
B
M ×
cn ˆ
ˆ i M n i ( r 1)nI
代入数据
NI H d
4.4810 wb
4
例 一均匀电介质球（半径R）发生均匀极化，电极化强为 P
（1） 解：
， 求（1）极化电荷在中心产生的电场。（2）若该电介质球是放在 均匀的外电场 E0中，求电介质球内的场强。
P cos θ
dq dEz dE cosθ cosθ 2 4 0 R
ｅ的平行板
E E0 E 0 0
E0
P
0
E0 e E
E0 E 1 e
+ + + + + + +
+
+ +
两板间电势差
U Ed
d 0 (1 e )
充满电介质时的电容为
磁介质习题解答
第十二章 磁介质一 选择题1. 磁介质有三种，用相对磁导率r μ表征它们各自的特征时，（ ） A ．顺磁质0r >μ，抗磁质0r <μ，铁磁质1r >>μ。
B ．顺磁质1r >μ，抗磁质1r =μ，铁磁质1r >>μ。
C ．顺磁质1r >μ，抗磁质1r <μ，铁磁质1r >>μ。
D ．顺磁质0r >μ，抗磁质0r <μ，铁磁质1r >μ。
解：选（C ）2. 关于稳恒磁场的磁场强度H 的下列几种说法中哪个是正确的？（ ） A ． H 仅与传导电流有关。
B ． 若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点的H 必为零。
C ． 由于闭合曲线上各点H 均为零，则该曲线所包围传导电流的代数和为零。
D ． 以闭合曲线L 为边界的任意曲面的H 通量均相等。
解：由⎰∑=⋅L i I l H d ，H 的环流仅与闭合曲线内的传导电流I 有关，而不是H 仅与传导电流有关，所以A 不对。
同样，若闭合曲线内没有包围传导电流，则H 的环流为零，而不是H 为零，B 不对。
H 通量的正负与环路的积分方向有关，所以H 通量并不相同，D 不对所以选（C ）二 填空题1. 一个单位长度上密绕有n 匝线圈的长直螺线管，每匝线圈中通有强度为I 的电流，管内充满相对磁导率为μr 的磁介质，则管内中部附近磁感应强度B 的大小= ，磁场强度H 的大小= 。
解：B =nI r μμ0，H =nI2. 图示为三种不同的磁介质的B-H 关系曲线，其中虚线表示的是B =μ0H 的关系，说明a 、b 、c 各代表哪一类磁介质的B-H 关系曲线：a 代表 的B-H 关系曲线；b 代表 的B-H 关系曲线；填空题2图c 代表 的B-H 关系曲线。
解：铁磁质、顺磁质、抗磁质3． 长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成，两导体中有等值反向均匀电流I 通过，其间充满磁导率为μ的均匀磁介质，介质中离中心轴距为r 的某点处的磁场强度的大小 H = ，磁感应强度的大小B = 。
大学物理第十五章磁介质的磁化习题解答
大学物理第十五章磁介质的磁化习题解答第十五章磁介质的磁化习题解答（仅作为参考）15．1 一均匀磁化的磁介质棒，直径为25mm ，长为75mm ，其总磁矩为12000A·m 2．求棒的磁化强度M 为多少？[解答] 介质棒的面积为S = πr 2，体积为V = Sl = πr 2l ，磁矩为p m = 12000A·m 2，磁化强度为m m p p M V V∑==? 32312000(2510/2)7510π--= =3.26×108(A·m -1)．15．3 一螺绕环中心周长l = 10cm ，线圈匝数N = 200匝，线圈中通有电流I = 100mA ．求：（1）管内磁感应强度B 0和磁场强度H 0为多少？（2）设管内充满相对磁导率μr = 4200的铁磁质，管内的B 和H 是多少？（3）磁介质内部由传导电流产生的B 0和由磁化电流产生的B`各是多少？[解答]（1）管内的磁场强度为302200100101010NI H l --??==? = 200(A·m -1)．磁感应强度为B = μ0H 0 = 4π×10-7×200 = 2.5×10-4(T)．（2）当管内充满铁磁质之后，磁场强度不变H = H 0 =200(A·m -1)．磁感应强度为B = μH = μr μ0H= 4200×4π×10-7×200 = 1.056(T)．（3）由传导电流产生的B 0为2.5×10-4T ．由于B = B 0 + B`，所以磁化电流产生的磁感应强度为B` = B - B 0 ≈1.056(T)．15．5 一根磁棒的矫顽力为H c = 4.0×103A·m -1，把它放在每厘米上绕5匝的线圈的长螺线管中退磁，求导线中至少需通入多大的电流？[解答]螺线管能过电流I 时，产生的磁感应强度为B = μ0nI ．根据题意，螺线管产生的磁场强度至少要与磁棒的矫顽力大小相等，但方向相反，因此B = μ0H c ，所以电流强度为I = H c /n = 4.0×103/500 = 8(A)．。
高中物理奥林匹克竞赛专题15.磁介质习题(有答案)
高中物理奥林匹克竞赛专题15.磁介质习题（有答案）磁化面电流密度 m A H μB M σs 501076.7⨯=-==磁化面电流 AL σi s s 55101.34.01076.7⨯=⨯⨯== 15-4. 一永磁环的磁化强度为M ，磁环上开有一很窄的细缝。
求图中1、2点处的磁感应强度B 值和磁场强度H 值。
解：H B M 0-=μ由于是一个永磁环 0=•⎰c d l H 所以 02=H15-5. 图a 为铁氧体材料的H B -磁滞曲线，图b 为此材料制成的计算机存贮元件的环形磁芯。
磁芯的内、外半径分别为mm 5.0和mm 8.0，矫顽力为A/m 500π=C H 。
设磁芯的磁化方向如图b 所示，欲使磁芯的磁化方向翻转，试问：（1）轴向电流如何加？至少加至多大时，磁芯中磁化方向开始翻转？（2）若加脉冲电流，则脉冲峰值至少多大时，磁芯中从内而外的磁化方向全部翻转？解：（1）内r i H c π2max=（2）A H r i c 8.0500108.0223max =⨯⨯⨯==-πππ外思考题15-1. 何谓顺磁质、抗磁质和铁磁质，它们的区别是什么？答：顺磁质：磁介质在磁场中磁化后，产生的附加磁场的方向与原来的磁场方向相同。
抗磁质：磁介质在磁场中磁化后，产生的附加磁场的方向与原来的磁场方向相反。
铁磁质：磁介质在磁场中磁化后，产生的附加磁场的方向与原来的磁场方向相同，并且附加磁场远远大于原来磁场。
15-2. 将电介质与磁介质加以比较.答：略15-3. 何谓磁滞回线？答：对于铁磁质来说，磁感应强度B 随磁场强度H 的变化而变化所形成的闭合曲线就叫磁滞回线。
见教材P107页图15-11。
15-4. 在两个分界面，磁感应强度和磁场强度的关系如何？答：在两个分界面磁场强度的法向分量是连续的，磁感应强度的法向分量不连续。
磁介质测试题及答案
磁介质测试题及答案一、选择题1. 磁介质的磁性能主要取决于以下哪一项？A. 材料的化学成分B. 材料的微观结构C. 材料的制备工艺D. 外部磁场强度答案：B2. 以下哪种类型的磁介质具有最高的磁导率？A. 软磁材料B. 硬磁材料C. 铁磁材料D. 反铁磁材料答案：A3. 磁介质的磁滞回线反映了材料的哪些特性？A. 磁导率B. 磁饱和度C. 磁滞损失D. 所有上述选项答案：D二、填空题4. 磁介质的_______是指材料在没有外磁场作用时，内部磁畴的排列状态。
答案：初始磁化状态5. 磁介质的_______是指材料在外加磁场作用下，磁化强度达到最大值的能力。
答案：磁饱和度三、简答题6. 简述磁介质在存储设备中的应用及其重要性。
答案：磁介质在存储设备中主要用于数据的存储。
由于磁介质具有较高的磁导率和磁饱和度，它们能够存储大量的数据信息。
此外，磁介质的稳定性和可重复写入特性使其在硬盘驱动器、磁带和其他存储设备中得到广泛应用。
磁介质的性能直接影响存储设备的容量、速度和可靠性。
7. 描述磁介质的磁滞回线，并解释其物理意义。
答案：磁滞回线是描述磁介质在外加磁场作用下磁化强度与磁场强度之间关系的曲线。
当外加磁场逐渐增大时，磁介质的磁化强度随之增加，但存在一定的滞后现象。
当磁场减小到零时，磁介质的磁化强度不会立即回到零，而是存在一个剩余磁化强度。
这个剩余磁化强度与外加磁场的相互作用导致了磁滞损失，这是磁介质在反复磁化过程中能量损耗的来源。
磁滞回线的形状和位置反映了磁介质的磁性能，如磁导率、磁饱和度和磁滞损失等。
四、计算题8. 假设有一磁介质样品，其磁化强度M随外加磁场H的变化关系为M = 0.5H。
如果外加磁场从0增加到2000 A/m，计算磁介质样品的磁化强度变化范围。
答案：根据给定的关系M = 0.5H，当外加磁场H从0增加到2000 A/m时，磁化强度M的变化范围是从0增加到1000 A/m（即0.5 * 2000 A/m）。
磁介质题
第六章 磁介质§1.分子电流观点 （P560习题）3.附图所示是一根沿轴向均匀磁化的细长永磁棒，磁化强度为M ，求图中标出各点的B 和H 。
解：在磁棒内外,B B B '+=0,M BH -=μ.无传导电流,00=B .对细长永磁棒，在两端的4、5、6、7点M B 021μ≈'，在中点1， M B 0μ≈'，在棒外的2、3点0='B ，所以M B 01μ= 032==B B M B B B B 0765421μ==== 注意到在磁棒内M=常数，在磁棒外M=0，根据M BH -=μ立即可得：0321===H H H M H H 2174== M H H 2165-== 4.附图所示是一个带有很窄缝隙的永磁环,磁化强度为M,求图中所标各点的B 和H. 解: 由B B B '+=0, 其中00=B ,因缝隙很窄,M i B B B 00321μμ='='='=' 故M B B B 0321μ===由M BH -=μ注意到在环内M=常数,在缝隙中M=0, 所以 M H =1,032==H H§3.介质的磁化规律 （P605习题）1.一环形铁芯横截面的直径为4.0毫米,环的平均半径R=15毫米,环上密绕着200匝线圈(见附图),当线圈导线通有25毫安的电流时,铁芯的(相对)磁导率300=μ求通过铁芯横截面的磁通量φ.解: 由S nI BS 00ημφ==,其中 321012.2105.12200⨯=⨯⨯=-πn 米1-,所以 762337105.2104410251012.2104300----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=ππφ韦伯4.一无穷长圆柱形直导线外包一层磁导率为μ的圆筒形磁介质,导线半径为1R ,磁介质的外半径为2R (见附图),导线内有电流I 通过.(1)求介质内、外的磁场强度和磁感应强度的分布,并画r H - 、r B =曲线;(2) 介质内、外表面的束缚面电流密度i ';(3) 从磁荷观点来看,介质表面有无磁荷?解: (1)在横截面内分别在导线内外取以导线轴线为中心的圆形回路,应用安培环路定理可得274212/R Ir H π=, )(1R r <, r I H π2/=, )(21R r R <<r I H π2/= )(2R r > 再由H B 0μμ=可得 2102/R Ir B πμ=)(1R r < rIB πμμ20=)(21R r R << )R (r 2/20>=r I B πμ(2) 由n M i ⨯=', 在 1R r =处,n 指向内,12/)1(R I H x M i m πμ-==='在2R r =处, n 指向外, 22/)1(R I H x M i m πμ-=-=-=' (3)按磁荷观点, n m n n m H x M J 00μμσ===,在介质内外表面,H 和表面相切,0=n H ,故0=m σ.§3.边界条件 磁路定理 （P621习题） 11.证明两磁路并联时的磁阻服从下列公式:21111m m m R R R += 解:参见附图,设总磁通为0B φ,并联支路的磁通为1B φ和2B φ;并联磁路的磁阻分别为1m R 和2m R ,总磁阻为m R .按磁路定理:,11m B m R φε= 22m B m R φε=,/ 1B1m m R εφ=∴ ,/ 2B2m m R εφ=又021B B B φφφ=+m m B m m R R R /)/ ()/( 02m 1m εφεε==+∴21/1/1/1m m m R R R +=12.一电磁铁铁芯的形状如附图所示,线圈的匝为1000,空气隙长度0.2=l 毫米.磁路的、、、c b a 三段长度与截面都相等,,气隙的磁阻比它们每个大30倍,当线圈中有电流I=1.8安培时,气隙中的磁场强度为多少奥斯特?解: 参看附图,设各支路中的磁通为Ba φ、Bb φ和Bc φ气隙中的磁场强度为H,气隙磁阻为0m R ,磁路总磁阻为m R ,按磁阻串并联的公式12122m 1m R)/()(00m m a m b m m a m b m c m R R R R R R R R ++++= 又 30/0m m c m b m a R R R R === 所以 960/630m m R R = 按磁路定理 m BC R NI φ= (1))(0m m a Ba m b Bb R R R +=φφ (2) 又Bc Bb Ba φφφ=+ (3)SH Ba 0μφ= (4)联立(1)-(4)式.解得:奥斯特米安35330000104.5/ 103.4102638.1103063306330⨯=⨯=⨯⨯⨯⨯===⋅++=-l NI SR NI SR NI R R R R H m m m mb mamb μμ§5.磁场的能量和能量密度 （P631习题）2.利用高磁导率的铁磁体,在实验室产生B=5000高斯的磁场并不空难.(1) 求这磁场的能量密度m w ; (2) 要想产生能量密度等于这个值的电场,问电场强度E 的值应为多少? 这在实验上容易作到吗?解: (1) 按 022/2/)(μB H B w m =⋅=得: 3572/101)108/(5.0米焦耳⨯=⨯=-πm w (2) 按 3520/1012/米焦耳⨯==E w e ε得: 8125105.11085.8/102⨯=⨯⨯=-E 伏/米显然这个场强在实验室中是较难实现的.6.一根长直导线载有电流I, I 均匀分布在它的横截面上.证明:这导线内部单位长度的磁场能量为: πμ1620I .证: 因在电流密度均匀分布的长直导线内部)R I r /(2H ),2/()(220ππμ==R Ir B 其中R 为导线的半径,所以 )8/2/)(42220R r I H B w m πμ=⋅=, 单位长导线内的总磁能为πμπ162200I rdr w W Rm m =⋅=⎰.。
磁介质一章习题答案
磁介质一章习题答案习题10—1 将一有限长圆柱形的均匀抗磁质放在一无限长直螺线管内，其螺线管线圈的电流方向如图所示。
在a 、b 、c 三点的磁感应强度与未放入抗磁质前相比较其增减情况是：［ ］(A) a 点增加，b 点减小，c 点不变。
(B) a 点增加，b 点增加，c 点增加。
(C) a 点减小，b 点减小，c 点增加。
(D) a 点减小，b 点增加，c 点减小。
解：抗磁质放在一无限长直螺线管内，相当于把它放在均匀的外磁场中。
现 已知外场0B 方向向右。
对磁介质中的a 点来说，其本身磁化电流产生的附加磁场B '的方向与外场方向相反，叠加的结果使a 点的场减小；对介质外的b 点来说，外场0B 方向仍旧向右，这时的抗磁质相当于N 极在左、S 极在右的磁铁，其附加磁场B '的方向在b 点向左，因此，b 点的场也减小；对介质外侧的c 点来说，外场0B 方向仍旧向右，但是在该处B '的方向也向右，与外场同向，故c 点的场是增加的。
综上所述，应该选择答案(C)。
习题10—2 图示三种不同磁介质的磁化曲线，虚线表示真空中的B —H 关系。
则表示铁磁质的是曲线 ；表示抗磁质的是曲线 ；表示顺磁质的是曲线 。
解：真空中的B —H 关系为：H B 0μ=；对一般弱磁介质的B —H 关系为：H H B r μμμ0==，式中r μ为常数，若为顺磁质，则1>r μ因而0μμ>；若为抗磁质，则1<r μ因而0μμ<，所以若以真空中的B —H关系曲线为参考，则曲线Ⅱ表示的是顺磁质，曲线Ⅲ表示的是抗磁质。
对于铁磁质其B —H关系仍然为：H H B r μμμ0==，但是，由于其r μ不是常数，即)(H r r μμ=，因此其B —H 关系是非线性的，相应的B —H 关系曲线亦非直线，故而表示铁磁质的应是曲线Ⅰ。
习题10—3 关于稳恒磁场的磁场强度H 的下列几种说法中哪一个是正确的? (A) H 仅与传导电流有关。
章磁介质 例题习题
章磁介质例题习题————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：第十五章 磁介质例题15-1 顺磁物质的磁导率：(A) 比真空的磁导率略小 (B) 比真空的磁导率略大(C) 远小于真空的磁导率 (D) 远大于真空的磁导率 [ B ]例题15-2 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．若线圈中载有稳恒电流I ，则管中任意一点的(A) 磁感强度大小为B = μ0 μ r NI ． (B) 磁感强度大小为B = μ r NI / l ．(C) 磁场强度大小为H = μ 0NI / l ． (D) 磁场强度大小为H = NI / l ． [ D ]例题15-3 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．习题1、磁介质有三种，用相对磁导率μr 表征它们各自的特性时，(A) 顺磁质μr >0，抗磁质μr <0，铁磁质μr >>1．(B) 顺磁质μr >1，抗磁质μr =1，铁磁质μr >>1．(C) 顺磁质μr >1，抗磁质μr <1，铁磁质μr >>1．(D) 顺磁质μr <0，抗磁质μr <1，铁磁质μr >0． [ C ]2、长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成，两导体中有等值反向均匀电流I 通过，其间充满磁导率为μ的均匀磁介质．介质中离中心轴距离为r 的某点处的磁场强度的大小H = ；磁感强度的大小B = ．I / (2πr ) μI / (2πr )3、图示为三种不同的磁介质的B ~H 关系曲线，其中虚线表示的是B = μ0H 的关系．说明各代表哪一类磁介质的B ~H 关系曲线：a 代表 的B ~H 关系曲线．b 代表 的B ~H 关系曲线．铁磁质 顺磁质 4、有很大的剩余磁化强度的软磁材料不能做成永磁体，这是因为软磁材料 ；如果做成永磁体 . 0 HB a b c矫顽力小容易退磁5、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2.0 A时，测得铁环内的磁感应强度的大小B为1.0 T，则可求得铁环的相对磁导率μr为(真空磁导率μ 0 =4π×10-7 T·m·A-1)(A) 7.96×102(B) 3.98×102(C) 1.99×102 (D) 63.3 [ B]。
大物习题解答-大学物理习题答案(许瑞珍_贾谊明)-第8章 磁场中的磁介质
第八章 磁场中的磁介质8－1一螺绕环的平均半径为R=0.08m ，其上绕有N=240匝线圈，电流强度为I=0.30A 时管内充满的铁磁质的相对磁导率μr ＝5000，问管内的磁场强度和磁感应强度各为多少？ 解：（1）由I d =⋅⎰l H L 得I R N H NI R H π=→=π22代入数值为 m A H /1043.108.014.323.02402⨯=⨯⨯⨯= （2）T H B r 9.01043.150********=⨯⨯⨯⨯π=μμ=-8－2在图11－8所示的实验中，环型螺绕环共包含500匝线圈，平均周长为50cm ，当线圈中的电流强度为2.0A 时，用冲击电流计测得介质内的磁感应强度为2.0T ，求这时（1）待测材料的相对磁导率μr ；（2）磁化电流线密度j s 。
解：（1）I R N H π=2代入数值m A H /2000105025002=⨯⨯=- 7962000104270=⨯⨯π=μ=μ-H B r （2）m A nI j r s /1056.121050500)1796()1(62⨯=⨯⨯⨯-=-μ=- 8－3如图所示，一根长圆柱型同轴电缆，内、外导体间充满磁介质，磁介质的相对磁导率为μr （μr <1），导体的磁化可以略去不计，电缆沿轴向有稳定电流I 通过，内外导体上的电流的方向相反，求（1）空间各区域的磁感应强度和磁化强度；（2）磁介质表面的磁化电流。
解：依题意，内圆柱的电流密度21R I j π=（1）r<R 时： 根据∑⎰=⋅I d l H L得21121222R Ir jr H r j r H π==→π=π 2101012R Ir H B πμ=μ= 0)1(11=-μ=H M r （导体的μr =1）R 1<r<R 2时：根据∑⎰=⋅I d l H L 得rI H I r H π=→=π2222 r I H B r r πμμ=μμ=20202习题8－3图r I H M r r π-μ=-μ=2)1()1(22 R 2<r<R 3时： )(2223R R I j -π= 根据∑⎰=⋅I d l H L 得222322332223)(2)(2R R r R r I H R r j I r H --π=→-π-=π 22232230303)(2R R r R r I H B --πμ=μ= 0)1(33=-μ=H M r （导体的μr =1）r>R 3时：H=0, B=0, M=0（2）I I r s )1(-μ=8－4一个截面为正方形的环形铁心，其中磁介质的相对磁导率为μr ，若在此环形铁心上绕有N 匝线圈，线圈中的电流为I ，设环的平均半径为r ，求此铁心的磁化强度。
磁介质 习题课
2 2 2 1
y
B2
B1
B左
B0
z
B右
x
B0
B2
[例题4] 半径为a,线电荷密度为λ(常量)的半圆,以角速度ω绕 轴O‘O“匀速转动,如图所示. (1)在点O产生的磁感强度B. (2)旋转的带电半圆的磁矩pm 解:取电荷元 等效电流:
j
B2 B1
0
B1
ˆ ˆ y jdsy 则电流元 Idl jdxdy
此电流元所受均匀外磁场的作用力为:
ˆ ˆ ˆ dF Idl B0 jdsB0 y x jdsB0 z
所以单位面积上受到的力为: dF B2 B1 B2 B1 ˆ ˆ jB0 z ( )( )z ds 0 2
f qv B
L
pm NIS
M pm B
均匀磁场中载流线圈所受的磁力矩:
本部分问题
1.求磁场:
A.毕 - 萨定律及叠加原理 B.安培环路定理
2.求磁力,磁力矩: 3.求有介质时的 磁化强度、磁场 强度:
dF Idl B
M pm B
2 2
x
O2
R
I
C
R
O2
I
0 .8 R
O1
I 1 2 1 i 2 S R 2S S R 2 R sin 0.8R S 2 2 2 cos 0.8 sin 0.6 36.87 0 0.6435 rad 2 2 I S 2.81R 2 i 2.81R 2
8、截面积为S，截面形状为矩形的直的金属条中通有电 流I。金属条放在磁感应强度为 B 的均匀磁场中，B 的 方向垂直于金属条的左、右侧面。在图示情况下金属条 的上侧面将积累 负 电荷，载流子所受的洛伦兹力 f m BI
大学物理习题答案磁场中的磁介质
大学物理练习题十一、选择题1. 如图，流出纸面的电流为2I ，流进纸面的电流为I ，则下述各式哪一个是正确的？（A ）⎰=⋅12L I l d H ϖϖ正确应为:―2I （B ）⎰=⋅2L I l d H ϖϖ正确应为:―I （C ）⎰-=⋅3L Il d H ϖϖ 正确应为: +I（D ）⎰-=⋅4L Il d H ϖϖ [ D ]2. 磁介质有三种，用相对磁导率r μ表征它们各自的特性时， （A ）顺磁质>r μ0，抗磁质<r μ0，铁磁质1>>r μ。
（B ）顺磁质>r μ1，抗磁质1=r μ，铁磁质1>>r μ。
（C ）顺磁质>rμ1，抗磁质<r μ1，铁磁质1>>r μ。
（D ）顺磁质>r μ0，抗磁质<r μ0，铁磁质>r μ1。
[ C ]3. 用细导线均匀密绕成的长为l 、半径为a (l >>a)、总匝数为N 的螺线管中，通以稳恒电流I ，当管内充满相对磁导率为r μ的均匀介质后，管中任意一点的[ D ](A) 磁感应强度大小为NI B r μμ0=。
(B) 磁感应强度大小为l NI B r /μ=。
(C) 磁场强度大小为l NI H /0μ=。
(D) 磁场强度大小为l NI H/=。
解：在管内磁介质中⎰⎰===⋅LNI Hl Hd d H λλϖϖ4. 关于稳恒磁场的磁场强度H ϖ的下列几种说法哪个是正确的？（A ）H ϖ仅与传导电流有关。
（B ）若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点的H ϖ必为零。
（C ）若闭合曲线上各点H ϖ均为零，则该曲线所包围传导电流的代数和为零。
（D ）以闭合曲线L 为边缘的任意曲面的H ϖ通量均相等。
[ C ]解：（A ）B ϖ与传导电流有关，而M ϖ与磁化电流有关。
因此，由M /B H 0ϖϖϖ-μ=可知，H ϖ不只是跟传导电流有关。
（B ）只能说明环路积分为零。
磁场磁力磁介质等复习题及参考解答
0
5.被电势差U加速的电子从电子枪口T发射出来，其初速 度指向x方向，如图所示。为使电子束能击中目标M点（直线 TM与x轴间夹角为θ），在电子枪外空间加一均匀磁场B，其方 向与TM平行。已知从T到M的距离为d，电子质量为m，带电量 为e。为使电子恰能击中M点，应使磁感应强度B= 。 解析： 将电子速度分解为平行于磁场方向 v 和垂直于磁场方向 v 沿磁场方向观察则有：平行于磁场方向做匀速运动，垂直 于磁场方向做圆周运动，整体做螺旋运动。 x T θ 电子击中M点的条件为电子以 运动到M v 点的时间应该是圆周运动周期的整数倍k。 B 。
5.载电流为I、磁矩为Pm的线圈，置于磁感应强度为B的均匀 磁场中。若Pm与B方向相同，则通过线圈的磁通Φ与线圈所 受的磁力矩M的大小为（ B） （A） Φ =IBPm，M=0； （B）Φ=BPm/I ，M=0； （C）Φ=IBPm，M=BPm； （D）Φ=BPm/I ，M=BPm。 解析： 对于匀强磁场可以有 线圈的磁矩
二、填空题
1.一圆形载流导线圆心处的磁感应强度为B1，若保持导线 中的电流强度不变，而将导线变成正方形，此时回路中心处的磁 感应强度为B2，则B2/B1= 。 解析： R1
B1
0 I
2 R1
R2
B2 4
0 I 2 0 I (cos 45 cos135) R2 R2
a b a a b
I 2 Bdl
a
0 I1 0 I1 I 2 a b I2 dl ln 2 l 2 a
14.真空中一均匀磁场的能量密度 wm 与一均匀电场的能量 密度 we相等，已知B=0.5T，则电场强度E为（B ） （A）1.5 × 106V· m-1；（B） 1.5 × 108V· m-1 ； （C）3.0× 106V· m-1 ； （D） 3.0× 108V· m-1。 解析：
第七章 磁介质习题及答案讲解
15、一铁芯螺环由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成，环的中心线是500mm，横截面积是1×10-3m2，现在要在环内产生B=1.0T的磁场，由铁的B—H曲线得到这时的 =796,则所需的安匝数是（）。如果铁环上有一个2.0mm宽的空气隙所需的安匝数是（）。
√
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 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）
(B)
(C)
(D)
C
2、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）
(B)
(C)
(D)
A
3、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：
（B）
(C)
(D)
C
三、填空题
1、一顺磁性物质制成的样品被吸收到磁场较强的一侧，当它与磁极接触后，作（）运动。
振荡
2、与电子的进动相联系的附加磁距 =( )。
3、一无限长的载流圆柱体浸在无限大的各向同性的均匀线性的相对磁导率的 的磁介质中，则介质中的磁感强度与真空中的磁感强度之比是（）。
4、 只适用于（）介质。
2、把一铁磁物质制的空腔放在磁场中，则磁场的磁感应线集中在铁芯内部，空腔中几乎没有磁场，这就提供了制造磁屏蔽壳的可能。试用并联磁路的概念说明磁屏蔽的原理。
答：将一个铁壳放在外磁场中，则铁壳的壁与空腔中的空气可以看成是并联的磁路。由于空气的磁导率 接近于1，而铁壳的磁导率至少有几千，所以空气的磁阻比铁壳壁的磁阻大得多，这样一来，外磁场的磁感应通量的绝大部分将沿着空腔两侧的铁壳壁内“通过”，“进入”空腔内部的磁通量是很小的。这就可以达到磁屏蔽的目的。
12 稳恒磁场、磁介质习题
稳恒磁场、磁介质习题班级 姓名 学号 成绩一、选择题1、四条相互平行的载流长直导线中的电流均为I ，如本题图示放置。
正方形的边长为a ，则正方形中心O 处的磁感应强度为【 】(A) a I πμ022 (B) 0 (C)a Iπμ220 (D) aIπμ02 2、回旋加速器的结构是由两个半圆形空心金属容器作为电极（通常称为D 形电极）固定在巨大功率电磁铁两极之间，如图所示。
设有一电荷量为q 、质量为m 的带电粒子，以速率v 在垂直磁感应强度为B 的匀强磁场中运动，B的方向垂直纸面向外，粒子作圆周运动的半径为r ，单位时间内圆周运动的圈数即频率f 为【 】(A) m qB π2 (B) m Bv π2 (C) mqBv 22π (D) m qBv π23、无限长载流直导线与一个无限长薄电流板构成闭合回路，电流板宽为a ，导线与板在同一平面内，则导线与电流板间单位长度上的作用力大小为【 】(A) 2ln 2220a I πμ (B) 2ln 2220a I πμ (C) 2ln 220a I πμ (D) 2ln 22220aI πμ 4、附图中，M 、P 、O 是由软磁材料制成的棒，三者在同一平面内，当k 闭合后，【 】 (A) M 的左端出现N 极 (B) P 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为1.0T 。
则可求得铁环的相对磁导率为（真空磁导率为170104--⋅⋅⨯=A m T πμ）【 】(A) 21096.7⨯ (B) 21099.1⨯ (C) 21098.3⨯ (D) 2103.63⨯6、有一磁铁棒，其矫顽力为4×103A/m ，把它插入长12cm 绕有60匝的螺线管中,使它去磁,此螺线管应通过的电流为【 】(A) 3A (B) 4A (C) 6A (D) 8A7、如图所示，磁场强度H 沿闭合曲线L 的环流=⋅⎰Ll d H【 】(A) I 2+I 1 (B) I 2-I 1 (C) I 2+2I 1 (D) I 2-2I 18、如图所示，有两根载有相同电流的无限长直导线，分别通过x 1=1、x 2=3的点，且平行于Y 轴，则磁感应强度等于零的地方是【 】(A) 在x=2的直线上. (B) 在x>2的区域. (C) 在x<1的区域. (D) 不在O X Y 平面上.二、填空题1、一试验平面线圈磁矩28101m A p m ⋅⨯=-，把它放入磁场A 处，当p m 与z 轴平行时，所受力矩最大值M ，大小为m N ⋅⨯-9105，方向沿x 轴负向；当p m 与y 轴平行时，所受力矩大小为0，则A 点处磁感应强度B 大小为 ，方向为 。
(完整版)《大学物理》习题册题目及答案第13单元磁介质
H B a b c o 第13单元 磁介质 第九章 电磁场理论（二）磁介质 麦克斯韦方程组学号 姓名 专业、班级 课程班序号一 选择题[ B ]1. 顺磁物质的磁导率：(A)比真空的磁导率略小 (B)比真空的磁导率略大(C)远小于真空的磁导率 (D)远大于真空的磁导率[ C ]2. 磁介质有三种，用相对磁导率r μ表征它们各自的特性时， （A ）顺磁质0>r μ，抗磁质0<r μ，铁磁质1>>r μ（B ）顺磁质1>r μ，抗磁质1=r μ，铁磁质1>>r μ（C ）顺磁质1>r μ，抗磁质1<r μ，铁磁质1>>r μ（D ）顺磁质0>r μ，抗磁质0<r μ，铁磁质1>r μ[ B ]3. 如图，平板电容器（忽略边缘效应）充电时，沿环路L1，L2磁场强度H 的环流中，必有：（A ）⎰⎰⋅>⋅211L L d d l H l H（B ）⎰⎰⋅=⋅211L L d d l H l H（C ）⎰⎰⋅<⋅211L L d d l H l H（D ）021=⋅⎰L d l H[ D ]4. 如图，流出纸面的电流为2I ，流进纸面的电流为I ，则下述各式中哪一个是正确的？(A)I d L 21=⋅⎰l H (B) I d L =⋅⎰2l H (C) I d L -=⋅⎰3l H (D) I d L -=⋅⎰4l H二 填空题1． 图示为三种不同的磁介质的B ～H 关系曲线，其中虚线表示的是H B 0μ=的关系。
试说明a 、b 、c 各代表哪一类磁介质的B ～H 关系曲线：a 代表 铁磁质 的B ～H 关系曲线。
b 代表 顺磁质 的B ～H 关系曲线。
c 代表 抗磁质 的B ～H 关系曲线。
L 1 L 2 ⊙ × L 1 L 2 L 3 L 42. 一个单位长度上密绕有n 匝线圈的长直螺线管，每匝线圈中通有强度为I 的电流，管内充满相对磁导率为r μ的磁介质，则管内中部附近磁感强度B = 0r nI μμ，磁场强度H =__nI _。
磁介质习题与解答
磁介质习题1、螺线环中心周长l=10cm ，环上均匀密绕线圈N=200匝，线圈中通有电流I=100mA 。
（1）求螺线管内的磁感应强度B 0和磁场强度H 0 ；（2）若管内充满相对磁导率为μr=4200的磁性物质，则管内的B 和H 是多少？分析：螺线环内的磁感应强度具有同心圆的轴对称分布，对均匀密绕的细螺绕环可认为环内的磁感应强度均匀；环外的磁感应强度为零。
磁场强度H 的环流仅与传导电流有关，形式上与磁介质的磁化无关。
解：（1）管内为真空时，由安培环路定理，∑⎰=⋅ii L I d l H0 m A I lN nI H /2000=== 磁感应强度为T H B 40001051.2-⨯==μ（2）管内充满磁介质时，仍由安培环路定理可得m A I lN nI H /200=== 磁感应强度为T H H B r 06.10===μμμ2、一磁导率为μ1的无限长圆柱形直导线，半径为R 1，其中均匀地通有电流I ，在导线外包一层磁导率为μ2的圆柱形不导电的磁介质，其外半径为R 2。
试求磁场强度和磁感应强度的分布。
分析：系统具有轴对称性分布，因此，空间的磁场分布也应具有轴对称性。
利用安培环路定理可求出空间磁感应强度和磁场强度的分布。
解：以轴到场点的距离为半径，过场点作环面垂直于轴的环路，取环路的方向与电流方向成右手螺旋关系，应用安培环路定理。
当r<R 1时，环路包含的传导电流为2211r R I I ππ= 由安培环路定理1I d =⋅⎰l H ，得2112R Ir H π= 2111112R Ir H B πμμ== 当R 1<r<R 2时，环路包含的传导电流为I I =2， 由安培环路定理2I d =⋅⎰l H ，得 r IH π22= rI H B πμμ22222==当r>R 2时，环路包含的传导电流为I I =3， 由安培环路定理3I d =⋅⎰l H ，得 r IH π23= rI H B πμμ20303== 3、一根长直导线，其μ≈μ0 ，载有电流I ，已知电流均匀分布在导线的横截面上。
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。
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第十五章磁介质
例题15-1 顺磁物质的磁导率：
(A) 比真空的磁导率略小(B) 比真空的磁导率略大
(C) 远小于真空的磁导率(D) 远大于真空的磁导率[ B]
例题15-2 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．若线圈中载有稳恒电流I，则管中任意一点的
(A) 磁感强度大小为B = μ0 μ r NI．(B) 磁感强度大小为B = μ r NI / l．
(C) 磁场强度大小为H = μ0NI / l．(D) 磁场强度大小为H = NI / l．[ D]
例题15-3 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．
习题
1、磁介质有三种，用相对磁导率μr表征它们各自的特性时，
(A) 顺磁质μr >0，抗磁质μr <0，铁磁质μr >>1．
(B) 顺磁质μr >1，抗磁质μr =1，铁磁质μr >>1．
(C) 顺磁质μr >1，抗磁质μr <1，铁磁质μr >>1．
(D) 顺磁质μr <0，抗磁质μr <1，铁磁质μr >0．[ C]
2、长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成，两导体中有等值反向均匀电流I通过，其间充满磁导率为μ的均匀磁介质．介质中离中心轴距离为r的某点处的磁场强度的大小H = ；磁感强度的大小B = ．
I / (2πr) μI / (2πr)
3、图示为三种不同的磁介质的B~H关系曲线，其中虚线表示的是B = μ0H的关
系．说明各代表哪一类磁介质的B~H关系曲线：a代表 的B~H关系曲线．b
代表 的B~H关系曲线．
铁磁质顺磁质
4、有很大的剩余磁化强度的软磁材料不能做成永磁体，这是因为软磁材料 ；如果做成永磁体
.
5、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2.0 A时，测得铁环内的磁感应强度的大小B为1.0 T，则可
求得铁环的相对磁导率μr为(真空磁导率μ 0 =4π×10-7 T·m·A-1)
(A) 7.96×102(B) 3.98×102(C) 1.99×102 (D) 63.3 [ B]。