题目
用细导线均匀密绕成长为l、半径为a (l >> a)、总匝数为N的螺线管,管内充满相对磁导率为μr的均匀磁介质。若线圈中载有稳恒电流I,则管中任意一点的:A. 磁感应强度大小为B =μ0μ rNIB. 磁感强度大小为B =μ0μrNI / lC. 磁场强度大小为H = μ 0NI / lD. 磁场强度大小为H = NI / l
用细导线均匀密绕成长为l、半径为a (l >> a)、总匝数为N的螺线管,管内充满相对磁导率为μr的均匀磁介质。若线圈中载有稳恒电流I,则管中任意一点的:
A. 磁感应强度大小为B =μ0μ rNI
B. 磁感强度大小为B =μ0μrNI / l
C. 磁场强度大小为H = μ 0NI / l
D. 磁场强度大小为H = NI / l
题目解答
答案
BD
B. 磁感强度大小为B =μ0μrNI / l
D. 磁场强度大小为H = NI / l
B. 磁感强度大小为B =μ0μrNI / l
D. 磁场强度大小为H = NI / l
解析
考查要点:本题主要考查螺线管中磁场的计算,涉及磁场强度(H)和磁感应强度(B)的公式应用,以及磁介质对磁场的影响。
解题核心思路:
- 磁场强度H的计算:对于密绕长螺线管,H仅由电流I、匝数N和螺线管长度l决定,与磁介质无关,公式为$H = \frac{NI}{l}$。
- 磁感应强度B的计算:B与H的关系为$B = \mu_0 \mu_r H$,其中$\mu_r$为相对磁导率,需代入H的表达式。
破题关键点:
- 明确区分H和B的公式,避免混淆。
- 注意磁介质的存在仅影响B,不影响H的计算。
选项分析
选项B:磁感强度大小为$B = \frac{\mu_0 \mu_r NI}{l}$
- 磁场强度H的计算:
根据螺线管磁场公式,$H = \frac{NI}{l}$。 - 磁感应强度B的推导:
由$B = \mu_0 \mu_r H$,代入H得:
$B = \mu_0 \mu_r \cdot \frac{NI}{l} = \frac{\mu_0 \mu_r NI}{l}$
因此选项B正确。
选项D:磁场强度大小为$H = \frac{NI}{l}$
- 直接应用螺线管磁场公式$H = \frac{NI}{l}$,与磁介质无关,因此选项D正确。
选项A和C错误原因
- 选项A:缺少分母$l$,公式错误。
- 选项C:混淆了B和H的公式,正确H应为$\frac{NI}{l}$,而非包含$\mu_0 \mu_r$。