以下关于极化和磁化性能叙述中正确的是:()A. 材料的相对磁导率总是大于1的正数;B. 材料的磁化率总是大于1的正数;C. 材料的极化率总是大于1的正数;D. 材料的相对介电常数总是大于1的正数。
A. 材料的相对磁导率总是大于1的正数;
B. 材料的磁化率总是大于1的正数;
C. 材料的极化率总是大于1的正数;
D. 材料的相对介电常数总是大于1的正数。
题目解答
答案
解析
本题考查材料的极化和磁化性能相关知识,解题思路是分别分析每个选项中涉及的物理量的性质,判断其是否总是大于1的正数。
选项A
相对磁导率$\mu_r$定义为材料的磁导率$\mu$与真空磁导率$\mu_0$的比值,即$\mu_r=\frac{\mu}{\mu_0}$。
对于抗磁性材料,其磁导率$\mu$略小于真空磁导率$\mu_0$,此时相对磁导率$\mu_r\lt1$。所以材料的相对磁导率不总是大于1的正数,A选项错误。
选项B
磁化率$\chi_m$与相对磁导率$\mu_r$的关系为$\mu_r = 1+\chi_m$。
由选项A可知,抗磁性材料的$\mu_r\lt1$,那么$\chi_m=\mu_r - 1\lt0$。所以材料的磁化率不总是大于1的正数,B选项错误。
选项C
极化率$\chi_e$与相对介电常数$\varepsilon_r$的关系为$\varepsilon_r = 1+\chi_e$。
虽然一般情况下相对介电常数$\varepsilon_r\gt1$,但极化率$\chi_e$可以为正值也可以为负值。例如在某些特殊的电介质材料中,极化率可能为负。所以材料的极化率不总是大于1的正数,C选项错误。
选项D
相对介电常数$\varepsilon_r$定义为材料的介电常数$\varepsilon$与真空介电常数$\varepsilon_0$的比值,即$\varepsilon_r=\frac{\varepsilon}{\varepsilon_0}$。
在实际的电介质材料中,由于材料内部存在极化现象,使得材料内部的电场强度小于外部电场强度,从而导致材料的介电常数$\varepsilon$总是大于真空介电常数$\varepsilon_0$,即$\varepsilon_r\gt1$,且为正数。所以材料的相对介电常数总是大于1的正数,D选项正确。