湖南大學(xué)物理(2)第14,15章課后習(xí)題參考答案-wenkub
2023-07-08 07:56:52 本頁面
【正文】 2. 橫截面為矩形的環(huán)形螺線管，圓環(huán)內(nèi)外半徑分別為R1和R2，芯子材料的磁導(dǎo)率為m，導(dǎo)線總匝數(shù)為N，繞得很密，若線圈通電流I，求． (1) 芯子中的B值和芯子截面的磁通量． (2) 在r R1和r R2處的B值． 解：(1) 在環(huán)內(nèi)作半徑為r的圓形回路, 由安培環(huán)路定理得 ， 在r處取微小截面dS = bdr, 通過此小截面的磁通量 穿過截面的磁通量 (2) 同樣在環(huán)外( r R1 和r R2 )作圓形回路, 由于 ∴ B = 03. 一根很長的圓柱形銅導(dǎo)線均勻載有10 A電流，在導(dǎo)線內(nèi)部作一平面S，S的一個(gè)邊是導(dǎo)線的中心軸線，另一邊是S平面與導(dǎo)線表面的交線，如圖所示．試計(jì)算通過沿導(dǎo)線長度方向長為1m的一段S平面的磁通量． (真空的磁導(dǎo)率m0 =4p107 T． 5. 如圖所示線框，銅線橫截面積S = mm2，其中OA和DO＇兩段保持水平不動(dòng)，ABCD段是邊長為a的正方形的三邊，它可繞OO＇軸無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)．整個(gè)導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，的方向豎直向上．已知銅的密度r = 103 kg/m3，當(dāng)銅線中的電流I =10 A時(shí)，導(dǎo)線處于平衡狀態(tài)，AB段和CD段與豎直方向的夾角a =15176。但是狄拉克1931年在理論上指出，允許有磁單極子的存在，提出： 式中q 是電荷、qm 是磁荷。1982年，美國斯坦福大學(xué)曾報(bào)告，用直徑為5cm的超導(dǎo)線圈放入直徑20cm的超導(dǎo)鉛筒，由于邁斯納效應(yīng)屏蔽外磁場(chǎng)干擾，只有磁單極子進(jìn)入才會(huì)引起磁通變化。游離探測(cè)器和閃爍探測(cè)器能做成大面積的，但對(duì)磁單極子不敏感。當(dāng)帶電粒子由弱磁場(chǎng)區(qū)向強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)做螺旋運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于平行于磁場(chǎng)方向的速度分量減小，因而與這個(gè)速度分量相關(guān)的動(dòng)能也減小。因此在穩(wěn)定平衡的條件下,對(duì)于以速度v勻速流動(dòng)的導(dǎo)電液體, 無論是對(duì)其中的正離子還是負(fù)離子,都有 ∴流速液體流量如果截面園形的非磁性管, B－磁感應(yīng)強(qiáng)度；D－測(cè)量管內(nèi)徑；U－流量信號(hào)（電動(dòng)勢(shì)）；v－液體平均軸向流速, L測(cè)量電極之間距離。當(dāng)溫度升高時(shí)，由于熱運(yùn)動(dòng)的緣故，這些固有磁矩更易趨向混亂，而不易沿外磁場(chǎng)方向排列，使得順磁質(zhì)的磁性因磁導(dǎo)率明顯地依賴于溫度。至于抗磁質(zhì)，它的磁性來源于抗磁質(zhì)分子在外磁場(chǎng)中所產(chǎn)生的與外磁場(chǎng)方向相反的感生磁矩，不存在磁矩的方向排列問題，因而抗磁質(zhì)的磁性和分子的熱運(yùn)動(dòng)情況無關(guān)，這就是抗磁質(zhì)的磁導(dǎo)率幾乎與溫度無關(guān)的原因。試解釋為什么樣品絕熱退磁時(shí)會(huì)降溫。(3) 迅速抽出樣品周圍的He氣，使樣品處于絕熱隔離狀態(tài)。4. 高壓容器在工業(yè)和民用領(lǐng)域都有著非常廣泛的應(yīng)用，如鍋爐、儲(chǔ)氣罐、家用煤氣壇等。磁粉探傷依據(jù)的是介質(zhì)表面磁場(chǎng)分布的不連續(xù)性,可采用磁粉顯示。磁回路最基本的規(guī)律是安培環(huán)路定理: .假定整個(gè)回路采用高導(dǎo)磁率材料組成,而且回路中繞有N匝線圈,線圈中電流為I ,若同一種材料中的磁場(chǎng)強(qiáng)度相同,則環(huán)路定理就可以寫成： 式中Hi總是沿l i方向。LC磁回路測(cè)
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