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1、.第五章 恒定磁场与磁介质一、 选择题1、 关于稳恒磁场的磁场强度的下列几种说法中哪个是正确的（）A、仅与传导电流有关。 B、若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点的为零C、若闭合曲线上各点的均为零，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通量均相等 答案：C2、 磁介质有三种，用相对磁导率表征它们各自的特性时（）A、顺磁质>0，抗磁质<0，铁磁质1 B、顺磁质>1，抗磁质=1，铁磁质1 C、顺磁质>1，抗磁质<1，铁磁质1 D、顺磁质>0，抗磁质<0，铁磁质>1 答案：C3、 用细导线均匀密绕成的长为l，半径为a
2、(la)，总匝数为N的螺线管通以稳恒电流I，当管内充满磁导率为的均匀磁介质后，管中任意一点（）A、磁感应强度大小为B=NI B、磁感应强度大小为B=NI /lC、磁场强度大小为H=NI/l D、磁场强度大小为H=NI/l 答案：D4、 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、远大于真空中的磁导率 答案：B5、 通电直长螺线管内的一半空间充满磁介，在螺线管中，介质中与空气中相等的物理量是（）A、B1=B2 B、H1=H2 C、M1=M2 D、 答案：B6、 图中所示的三条线分别表示三种不同磁介质的B-H关系，表示顺磁质的是（）A、第一条 B、
3、第二条 C、第三条 D、无法判断 答案：B7、 磁铁能吸引铁钉之类的小物体是由于（）A、小物体是铁磁性的，被磁铁磁化，受到吸引力 B、小物体是顺磁性的，被磁铁磁化，受到吸引力 C、小物体是抗磁性的，被磁铁磁化，受到吸引力 D、磁铁和小物体都是顺磁性物质，相互吸引 答案：A8、如图所示，一永磁环，环开一很窄的空隙，环内磁化强度矢量为，则空隙中P点处的的大小为（）A、M B、M C、M D、0 答案：B9、如图所示，一根沿轴向均匀磁化的细长永磁棒，磁化强度为，图中所标各点的磁感应强度是（）A、 B、C、 D、 答案：D10、在磁介质存在的情况下对安培环路定理中，下述说法正确的是（）A、是空间所有传
4、导电流 B、是穿过环路L的传导电流和磁化电流C、是穿过环路L的传导电流 D、只与传导电流有关 答案：C11、若已知铁磁质中某处的，则该点处的磁场强度必须满足的关系是（）A、 B、 C、 D、 答案：C12、在均匀各向同性的线性磁介质中（）A、不论顺磁质或抗磁质总是与同向 B、在顺磁质中，与同向，在抗磁质中与反向C、以闭合曲线为边界的同一曲面的B通量与H通量相等 D、通过任一闭合面的的通量与通量不相等 答案：A13、在稳恒磁场中，有磁介质存在时的安培环路定理的积分形式是（）A、 B、 C、 D、 答案：B14、一均匀磁化的介质棒，、横截面半径为0.1米，长为1米，其总磁矩为3140安·
5、米2，则棒中的磁化强度矢量的大小为（）A、105安/米 B、104安/米 C、98596103安/米 D、103安/米 答案：A二、 填空题1、一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细环，载有0.3A电流时，铁芯的相对磁导率为600，（1）铁芯中的磁感应强度B为 ；（2）铁芯中的磁场强度H为 。 答案：0.266T;300A/m()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u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= ；磁感应强度的大小B= 。 答案： 3、铜的相对磁导率=0.9999912，其磁化率= ；它是
6、磁性磁介质 答案：-8.8810-6,抗4、一无限长直导线，通有I=lA的电流，直导线外紧包一层相对磁导率=2的圆筒形磁介质，直导线半径R1=0.1cm,磁介质的内半径为R1，外半径为R2=0.2cm，则距直导线轴线为r1=0.15cm处的磁感应强度为 ；距轴线为r2=0.25cm处的磁场强度为 。 答案：2.6710-4T;63.7A/m(真空的磁导率)5、硬磁材料的特点是 ；适于制造 。 答案：矫顽力大，剩磁也大；永久磁铁6、软磁材料的特点是 ；适于制造 等。 答案：磁导率大，矫顽力小，磁滞损耗低；变压器，交流电机的铁芯7、在国际单位制中，磁场强度H的单位是 ; 磁导率的单位是 。 答案：
7、A/m,8、在各向同性非铁磁质中同一点的之间的关系为= ；与的关系为= 。 答案：9、一个单位长上密绕有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的磁介质，则管内中部附近磁感强度B= ,磁场强度H= 。 答案：三计算题1、 一根同轴线由半径为R1的长导线和套在它外面的内半径为R2，外半径为R3的同轴导体圆筒组成，中间充满磁导率的各向同性均匀非铁磁绝缘材料，如图。传导电流I沿导线向上流去，由圆筒向下流回，在它们的截面上电流都是均匀分布的，求同轴线内外的磁感强度大小B的的分布。（10分）解：由安培环路定理：，0<r<R1区域：（3分）R1<r<
8、R2区域：（3分）；R2<r<R3区域：r>R3区域：H=0，B=0（1分）2、 在均匀磁化的无限大介质中挖去一半径为r，高度为h的圆柱形空穴，其轴平行于磁化强度矢量，试证明：（1）对于细长空穴（h） r）,空穴中点的与磁介质中的相等；（2）对于扁平空穴（hr，空穴中的与磁介质中的相等。解:设介质中没有挖出空腔时,观察点上的磁感应强度为,它也就是介质中的,现挖一个圆柱形空腔,使原观察点位于此空腔轴线中心,而轴线平行于,则空腔表面的束缚分子电流(2分),是介质表面的外法线,现在逆半径方向指向轴线(见附图)故与成左旋关系, 在空腔中产生附加场(2分);(1)当rh时，相当于细长螺
9、细管故：（2分）腔内轴线中点：(2分),是介质中的磁场强度,而空腔内轴线中点的磁场强度为:(2分);(2)当r>>h,则=0, (2分)3、 有一圆柱形无限长导体，其磁导率为u，半径为R，今有电流I沿轴线方向均匀分布，求：（1）导体内任一点的B；（2）导体外任一点B；（3）通过长为L的圆柱体的纵截面的一半的磁感应通量解:在导体内过距轴线为r的任一点P(见附图)作一个与轴垂直,圆心在轴线上,半径为r的圆周做为积分路径,此圆周与磁力线重合,而且沿圆周H是常数(1分);根据安培环路定理: (1分),因导体内电流均匀 分布,电流密度是(2分),在半径为r截面中,(2分)(2分)(2)在导线
10、外一点以过点这一点而圆心在轴线上的圆周做为积分路线,同样是: (2分),现在r>R,故；(2分)(3)(2分)4、 一铁环中心线周长为30cm，横截面积为1.0cm2,在环上紧密地绕有300匝表面绝缘的导线，当导线中通有电流32毫安时，通过环的横截面的磁感应通时为2.010-6韦伯。求：（1）铁环内部磁场强度的大小B；（2）铁环内部磁场强度的大小H；（3）铁的磁化率和（相对）磁导率u；（4）铁环的磁化强度的大小M。（10分）解:(1)(2分);(2)现磁力线是同心圆周,故以环的中心线为积分路径:(2分),根据安培环路定理(2分)(3)(1分);(4)(1分)5、 一同轴线由很长的两个同轴的圆筒构成，内筒半径为1.0mm，外筒半径为7.0mm,有100A的电流由外筒流去内筒流回，两筒的厚度可忽略。两筒之间的介质无磁性（=1）求：（1）介质中的磁能密度分布；（2）单位长度（1米）同轴线所储藏的磁能解: (1)根据安培环路定理,两导体之间(2分); (2分)(2)对于由半径r 和r+dr长为l 的圆柱壳状,体元,其中磁能为:(2分)a和b是同轴线内筒外半径及内外筒内半径,单位长度同轴线所储磁能:；.