《普通物理学》课程教学资源（PPT讲稿）12 磁介质习题与解答

兹介质习题 12- 12-2 2-3 12-4 12-5 12-6 12-7 12-8 12-9 12-10 2-1 12-12 12-13 12-14 12-15 12-16 2- 2-20 2-2 结東 习题总目录

磁 介 质 习 题 12-1 12-2 12-3 12-4 12-5 12-6 12-7 12-8 12-9 12-10 12-11 12-12 12-13 12-14 12-15 12-16 12-17 12-18 12-19 12-20 12-21 结束 习题总目录

12-1一均匀磁化的介质棒，其直径为 1cm,长为2Ocm,磁化强度为10O0A/m, 求磁棒的磁矩。 结東目录

12-1 一均匀磁化的介质棒，其直径为 lcm，长为2Ocm，磁化强度为10O0A/m， 求磁棒的磁矩。 结束 目录

解： P=MV-MIR2I =1000×π(0.5×102)2×20×102 =15.7×103(Am2） 结東阑目家

=1000×p(0.5×10-2 ) 2×20×10-2 =15.7×10-3 (A•m2 ) Pm = MV =MpR 2 l 解： 结束 目录

12-2一均匀磁化棒，直径为2cm,长为 50cm,它的磁矩为104Am2。求棒表面上 磁化面电流线密度。 结東目录

12-2 一均匀磁化棒，直径为2cm，长为 50cm，它的磁矩为104A•m2 。求棒表面上 磁化面电流线密度。 结束 目录

解： i=M= Pm 104 元×1×104×50×102 =6.37×10'A/m) 结東阑目家

=6.37×107 (A/m) 解： V i =M Pm = = p×1×10-4×50×10-2 104 结束 目录

12-3 根据测量，地球的磁矩为8×1022 A.m2. (1)如果在地球赤道上绕一单匝导线的线 圈，则导线上需通多大的电流才能产生如此 大的磁矩？ (2)此装置能否用来正好抵消地面上空各 点处的地磁场？ (3)能否抵消地球表面处的磁场？ 结柬目家

12-3 根据测量，地球的磁矩为8×1022 A•m2 。 (1)如果在地球赤道上绕一单匝导线的线 圈，则导线上需通多大的电流才能产生如此 大的磁矩? (2)此装置能否用来正好抵消地面上空各 点处的地磁场? (3)能否抵消地球表面处的磁场? 结束 目录

解：(1) Pm=I元R2 8×1022 I= πR 22 π(6.4×102=6.2×10(A) (2)能 (③)不能，地球和圆线圈只能在远处才能 看作磁偶极子。 结東阑目家

=6.2×108 (A) 解：(1) pm I = pR 2 = p(6.4×106 ) 2 8×1022 (2)能 (3) 不能，地球和圆线圈只能在远处才能 看作磁偶极子。 目录 = I pR p 2 m 结束

12-4 一罗盘针长2.0cm,其形状似均匀 的细棒，驱动轴过中点。可以在水平面内自 由转动，罗盘针的质量为0.I2g,磁矩为3.2 ×104Am2。如果罗盘针处在方向指北、水 平分量为2.9×105T的地磁场中相对正北方 向作小角摆动，求其摆动频率。 结東目录

12-4 一罗盘针长2.0cm，其形状似均匀 的细棒，驱动轴过中点。可以在水平面内自 由转动，罗盘针的质量为0.I2g，磁矩为3.2 ×10-4A•m2 。如果罗盘针处在方向指北、水 平分量为2.9×10-5 T的地磁场中相对正北方 向作小角摆动，求其摆动频率。 结束 目录

解： M=-pm Bsin sin0≈0 M=-PmB0=Jd20 d日+DB0=0一w= d f=2元NJ =2元 1 3.2×104×2.9×10-5 -2元 12×0.12×103(2.0x1092 =0.24(Hz) 结東阑目家

=0.24(Hz ) M= pm Bsinq sinq  q M= pm Bq d 2q dt = 2 J + d 2q dt 2 pm q =0 B J w = pm B J 12 1 = 2p pm B ml 1 2 3.2×104×2.9×10 1 -5 = 2p 12 1 ×0.12×10-3 (2.0×10-2 ) 2 pm B q 1 = 2p pm B J f 解： 结束 目录

12-5一未知元素做成的样品，已知其密 度为4.15g/cm3,饱和磁化强度为7.6×104 A/m,并测得其原子磁矩为1.24a(玻尔磁 子)，由这些数据确定该元素的相对原子质量。 结東目录

12-5 一未知元素做成的样品，已知其密 度为4.15g/cm3，饱和磁化强度为7.6×104 A/m ，并测得其原子磁矩为 1.2mB (玻尔磁 子),由这些数据确定该元素的相对原子质量。 结束 目录