問(wèn)答題
將一直徑為10cm的薄鐵圓盤(pán)放在B0=0.4×10-4T的均勻磁場(chǎng)中(如圖),使磁力線垂直于盤(pán)面,已知盤(pán)中心的磁感應(yīng)強(qiáng)度為BC=0.1T,假設(shè)盤(pán)被均勻磁化,磁化電流可視為沿圓盤(pán)邊緣流動(dòng)的一圓電流,求 (1)磁化電流大小; (2)盤(pán)的軸線上距盤(pán)心0.4m處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。
設(shè)長(zhǎng)為L(zhǎng)=5.0m,截面積S=1.0cm2的鐵棒中所有鐵原子的磁偶極矩都沿軸向整齊排列,且每個(gè)鐵原子的磁偶極矩m0=1.8×10-23A·m2,求 (1)鐵棒的磁偶極矩; (2)如果要使鐵棒與磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=1.5T的外磁場(chǎng)正交,需用多大的力矩?設(shè)鐵的密度ρ=7.8·g/m3,鐵的摩爾質(zhì)量M0=55.85g/mol。
如圖所示,一根長(zhǎng)圓柱型同軸電纜,內(nèi)、外導(dǎo)體間充滿磁介質(zhì),磁介質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率為μr(μr<1),導(dǎo)體的磁化可以略去不計(jì),電纜沿軸向有穩(wěn)定電流I通過(guò),內(nèi)外導(dǎo)體上的電流的方向相反,求: (1)空間各區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁化強(qiáng)度; (2)磁介質(zhì)表面的磁化電流。
變電站將電壓500kV的直流電,通過(guò)兩條截面不計(jì)的平行輸電線輸向遠(yuǎn)方。巳知兩輸電導(dǎo)線間單位長(zhǎng)度的電容為3×10-11F/m,若導(dǎo)線間的靜電力與安培力正好抵消。求 (1)通過(guò)輸電線的電流; (2)輸送的功率。
載流子濃度是半導(dǎo)體材料的重要參數(shù),工藝上通過(guò)控制三價(jià)或五價(jià)摻雜原子的濃度,來(lái)控制P型或n型半導(dǎo)體的載流子濃度。利用霍爾效應(yīng)可以測(cè)量載流子的濃度和類型。如圖所示一塊半導(dǎo)體材料樣品,均勻磁場(chǎng)垂直于樣品表面,樣品中通過(guò)的電流為I,現(xiàn)測(cè)得霍爾電壓為UH。證明樣品載流子濃度為:。
通有電流I=50A的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線,放在如圖所示弧形線圈的oz軸上,線圈中的電流I=20A,線圈高h(yuǎn)=7R/3,求作用在線圈上的力。
在一個(gè)顯像管的電子束中,電子有1.2×104eV的能量。這個(gè)顯像管安放的位置使電子水平地由南向北運(yùn)動(dòng),地球磁場(chǎng)的垂直分量,并且方向向下。試求 (1)電子束偏轉(zhuǎn)方向; (2)電子束在顯像管內(nèi)通過(guò)20cm到達(dá)屏面時(shí)光點(diǎn)的偏轉(zhuǎn)間距。
如圖所示,一半徑為R的無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)體圓柱,其中電流I沿軸向流過(guò),并均勻分布在橫截面上,現(xiàn)在導(dǎo)體上有一半徑為R′的圓柱型空腔,其軸與直導(dǎo)體的軸平行,兩軸相距為d,試用安培環(huán)路定理求空腔中心的磁感應(yīng)強(qiáng)度。你能證明空腔中的磁場(chǎng)是均勻磁場(chǎng)嗎?