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0SdBS，可以得出0SdHS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r01jj.（）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21rr和，界面两侧磁感线与界面法线的夹角分别为212121rrtgtg，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倍。（）13.对细长磁棒，磁棒内任意点的磁感强度都相等，即0BM。（）14.BHr01，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MB0，那么在磁棒两端，不论在棒内还是在棒外，MB0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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。对于细长空腔（hr），空腔中点的H与磁介质中的H相等。（）21.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。对于扁平空腔（hr），空腔中点的B与磁介质中的B相等。（）22.顺磁质和铁磁质的磁导率明显地依赖于温度，而抗磁质的磁导率则几乎与温度无关（）二、选择题（答案中，只有一个是正确的）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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）NIB0；（B）NIB021；（C）NIBm10；（D）NIBm1。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）01r（）JJ；（B）r0JJ；（C）0JJ；（D）01rrJJ。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值是（）（A）M0；（B）0；（C）M021；（D）M021；4.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）12M；（B）12M；（C）M；（D）0。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；（B）Ⅰ顺磁质,Ⅱ抗磁质,Ⅲ铁磁质；（C）Ⅰ铁磁质，Ⅱ顺磁质,Ⅲ抗磁质；（D）Ⅰ抗磁质,Ⅱ铁磁质，Ⅲ顺磁质。6.如图所示，一半径为R、厚度为l（Rl）的盘形介质薄片被均匀磁化，磁化强度为M，M的方向垂直于盘面，中轴上1、2、3各点处的磁场强度H是（）（A）12322llRR，，MMHMHH；（B）123022llRR，，MHHHM；（C）12300，，HMHH；（D）123，，HMHMHM。7.一块很大的磁介质在均匀外场0H的作用下均匀磁化。已知介质内磁化强度为M，M的方向与H的方向相同，在此介质中有一半径为a的球形空腔，则磁化电流在腔中心处产生的磁感应强度是（）（设空腔的存在不影响介质的磁化.）（A）013M；（B）023M；（C）；023M（D）0M。8.一无限长的同轴电缆线，其芯线的截面半径为1R，相对磁导率为r1，其中均匀地通过电流I，在它的外面包有一半径为2R的无限长同轴圆筒（其厚度可忽略不计），筒上的电流与前者等值反向，在芯线与导体圆筒之间充满相对磁导率为r2的均匀不导电磁介质。则磁感应强度B在12RrR区中的分布为（）（A）0B；（B）0r1212IrBR；（C）0r22IBr；（D）rIB20。9.用一根很细的线把一根未经磁化的针在其中心处悬挂起来如图所示，则（）（A）顺磁质针的转向使角增大，抗磁质针的转向使角减少；（B）顺磁质针的转向使角减少，抗磁质针的转向使角增大；（C）顺磁质针、抗磁质针均转动，但不能判断角的增减；（D）顺磁质针、抗磁质针均不转动。10.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）M0；（B）0；（C）M021；（D）M021；11.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）12M；（B）12M；（C）M；（D）0。12.在磁场的安培环路定理0LdIHl中，下列说法正确的是（）（A）0I是空间中的所有传导电流；（B）0I是通过L所围曲面的传导电流和磁化电流；（C）磁场强度H是由传导电流0I产生的；（D）0I是通过L所围曲面的传导电流。13.一无限长圆柱形直导线，外包一层相对磁导率为r的圆筒形磁介质，导线半径为1R，磁介质的外半径为2R，导线内有电流I通过，在横截面上是均匀分布的。则磁介质外（2Rr）磁能密度的分布为（）（A）20m2418rIwR；（B）；220m2418IrwR；（C）m0w；（D）20m228Iwr。14.对各向同性非铁磁质的磁介质而言，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）顺磁质来自分子的固有磁矩；（C）抗磁性起因于在外磁场作用下电子的进动而产生的附加磁矩；（D）只有抗磁性才具有抗磁性.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。2.与电子的进动相联系的附加磁距m=()。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r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（）。4.0r1HB只适用于（）介质。5.对铁磁性介质、、HBM三者的关系是（）。6.对于细长永久磁棒而言，图中所标出的1、2两点的B值相等，即21BB，其理由是（）。7.作一封闭曲面，把一截面面积为S，磁化强度为M的永磁棒一端包围在其中，则SdHS()。8.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，按经典观点计算电子的自旋磁矩和自旋角动量的比值是（）。9.一沿轴向均匀磁化的圆锥形磁体磁化强度为M（如图所示），此圆锥体高为h，底面半径为R，则该锥体的磁化电流面密度是（）.总磁矩是（）。10.一内半径为a，外半径为b的介质半球壳（其截面如图所示），被沿着z轴的正方向均匀磁化，磁化强度为M，则球心O处磁感应强度B等于（）。11.无限长圆柱形均匀介质的电导率为,相对磁导率为r,截面半径为R，沿轴向均匀地通有电流I，则介质中电场强度E=（）,磁感强度B=（）。12.一铁环中心线的周长为30cm，横截面积为421.010m，在环上紧紧地绕有300匝表面绝缘的导线.当导线中通有电流33210A时，通过环的磁通量为62.010Wb.则（1）铁环内磁感应强度的大小为（）,(2)铁环内磁场强度的大小为（）.13.一铁芯螺环由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成。环的中心线长500mm，横截面积为32110m。现在要在环内产生1.0TB的磁场，由铁的BH曲线得到这时的r796，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（）.14.磁路的基尔霍夫第一定律的内容是（）.15.磁路的基尔霍夫第二定律的内容是（）.16.一无限长的圆柱体，半径为R，均匀通过电流，电流为I，柱体浸在无限大的各向同性的均匀线性磁介质中，介质的磁化率为m，则介质中的磁场强度为（）。17如果磁介质都是均匀的，且充满着磁场存在的整个空间，介质中的磁感应强度为传导电流单独产生的磁感应强度的（）倍.18.磁介质可分为（）三类.19.根据铁磁质的磁滞回线的形状不同，可把铁磁性材料分为（）.四、问答题1.软磁材料和硬磁材料的磁滞回线各有何特点？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。3.在工厂里，搬运烧红的钢锭，为什么不能用电磁铁的起重机。4.有两根铁棒，其外形完全相同，其中一根为磁铁，而另一根则不是，你怎样由相互作用来判别它们？5.在强磁铁附近的光滑桌面上的一根铁钉，由静止释放，铁钉被磁铁吸引，试问当铁钉撞击磁铁时，其动能从何而来？6.什么是磁介质的磁化?7.什么是磁畴?五、计算题1.相对磁导率为r1和r2的两种均匀磁介质，分别充满0x和0x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0I，如图所示.求空间各点B和H.2.无限长圆柱形均匀介质的电导率为，相对磁导率为r，截面半径为R，沿轴向均匀地通有电流I.（1）求介质中电场强度E和磁感强度B的分布；（2）求磁化电流的面密度和体密度.3.一无限长的圆柱形导电介质，截面半径为1R，相对磁导率为1r，其外包一层相对磁导率为2r的圆筒形的不导电介质，介质圆筒的内外半径分别为1R和2R，若在导电介质中均匀地通过电流为I的传导电流，求：（1）空间各点的磁感强度B和磁场强度H，并画处B—r、H—r曲线；（2）磁化电流面密度；（3）磁化电流体密度；（4）两圆筒中的总磁化电流.4.在真空中有两无限大的导电介质平板平行放置，载有相反方向的电流，电流密度均匀为j，且均匀分布在载面上，两板厚度均为d，两板的中心面间距为2d，如图所示，已知两块线性介质平板的相对磁导率分别为1r和2r，求空间各区域的磁感强度.5.一块面积很大的导体薄片，沿其表面某一方向均匀地通有面电流密度为i的传导电流，薄片两侧相对磁导率分别为r1和r2的不导电无穷大的均匀介质，试求这薄片两侧的磁场强度H和磁感强度B.6.如图（a）所示，一厚度为b的大导体平板中均匀地通有体密度为j的电流，在平板两侧分别充满相对磁导率为r1和r2的无穷大各向同性、均匀的不导电介质，设导体平板的相对磁导率为1，忽略边缘效应，试求：导体平板内外任一点的磁感强度。7.如图（a）所示，在两块相对磁导率为r1和r2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djkdx（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零？8.两块无限大的导体薄平板上均匀地通有电流，电流的面密度为i，两块板上的电流流向互成反平行。两块导体板间插有两块相对磁导率为r1及r2的顺磁介质，如图所示.求空间各处的B、H及磁化电流密度9.相对磁导率分别为r1和r2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.10.如图所示，一根无限长的细导线，其中电流为I，它与一半无限大的铁磁质的平面界面相平行，间距d为，假定此铁磁质有无限大的磁导率，试求单位长载流导线上所受到的磁力.11.一通有电流I的长直导线