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问答题

如图所示,相对磁导率为μr的线性、各向同性的半无限大磁介质与真空交界,界面为平面,已知在真空一侧靠近界面一点的磁感强度为B,其方向与界面法线成θ角,试求:
(1)在介质中靠近界面一点的磁感强度的大小和方向;
(2)靠近这一点处磁介质平面的磁化电流面密度。

参考答案:设介质中磁感强度为B′,其方向与界面法线成θ′角,如图所示,将B分解到切向分量和法向...

问答题

相对磁导率分别为μr1和μr2的两磁介质的分界面是一无穷大平面,界面上有两根无限长平行细直线电流,电流均为I,相距为d,求其中一根导线单位长度上所受的力。

参考答案:磁化电流只分布在导线所在处,也是一条几何线设为Im,I和Im的分布具有轴对称性,在一根导线处作一圆形线环路,如图所示,根...

问答题

如图所示,在两块相对磁导率为μr1和μr2的无限大均匀磁介质间夹有一块大导电平板,其厚度为d,板中载有沿z方向的体电流,电流密度j沿x方向从零值开始均匀增加,即dj/dx=k(k为正的常数),设导电板的相对磁导率为1,磁介质不导电,试问导电板中何处的磁感强度为0?

参考答案:由于无面传导电注,体分布的传导电流两侧磁场方向相反,故在x轴上必有一点为零。设下图所示的虚线为=0的平面,该平面到板左侧...

问答题

一抗磁质小球的质量为0.1×10-3kg,密度为ρ=9.8×103kg/m3,磁化率为Xm=-1.82×10-4,放在一个半径为R=10cm的圆线圈的轴线上,距圆心为l=100cm(见图),线圈中载有电流I=100A,求电流作用在抗磁质小球上的力的大小和方向。

参考答案:载流圆线圈在小球处产生的磁场为设介质的磁化强度为M,,磁化电流在介质球内产生的场为介质球的磁矩为抗磁质小球所受到的力为其...

问答题

如图所示,如果样品为一抗磁性物质,其质量为1×10-3kg,密度为9.8×103kg/m3,磁化率为Xm=-1.82×10-4,并且已知该处的B=1.8T,B的空间变化率为17T/m,试计算作用在此样品上的力。

参考答案:

设样品为薄圆柱体,厚度为l,横截面积为S,则样品的体积为V=Sl,由样品的质量和密度求得样品的体积为

问答题

假定把氢原子放进磁感强度B为2.0T的强磁场,氢原子的电子轨道平面与磁场方向垂直,轨道半径保持不变,其值为5.29×10-11m,电子速度为2.19×106m/s,试计算电子轨道磁矩的变化,并求其与电子轨道的磁矩的比值。

参考答案:电子在强磁场作用下产生拉摩进动,进动角速度为电子的进动产生的附加磁矩即为电子轨道磁矩的变化,即电子轨道的磁矩为所以,电子...

问答题

假如把电子看成是一个电荷和质量均匀分布的小球,设其质量为m,电量为e,试用经典观点计算电子的自旋磁矩和自旋角动量的比值。

参考答案:设小球的半径为R,自旋角速度为ω,如图所示,小球的质量密度和电荷密度分别为电荷元在旋转时产生圆电流为该圆电流...

问答题

一通有电流I 的长直导线放在相对磁导率为μr(〉1)的半无限大磁介质前面,与磁介质表面的距离为a,试求作用于直线每单位长度上的力。

参考答案:取介质表面为oyz平面,z轴与载流导线平行,电流垂直于纸面指向读者,设在距原点y处的P点的磁化电流密度为im,如图所示。...

问答题

相对磁导率为μr1和μr2的两种均匀磁介质,分别充满x>0和x<0的两个半空间,其交界面上为oyz平面,一细导线位于y轴上,其中通以电流为IC,求空间各点B和H。

参考答案:由于导线很细,可视作几何线,除了导线所在处外,磁感强度与界面垂直,故磁化电流只分布在导线所在处,界面的其他地方无磁化电流...

问答题

如果磁化球的磁化是永久的,不存在外源产生的磁场,那么磁化电流在球内和球外产生的磁场也就是球内和球外的真实磁场,试求出球内外沿z轴的磁场强度。

参考答案:

因为在球内,沿Z轴的磁感强度为

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