题目内容
磁场具有能量,磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度,其值为,式中B是磁感强度,μ是磁导率,在空气中μ为一已知常数.为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感强度B,一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P,再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离△l,并测出拉力F,如图所示.因为F所作的功等于间隙中磁场的能量,所以由此可得磁感强度B与F、A之间的关系为B= .
【答案】分析:由于拉力F所作的功等于间隙中磁场的能量,能量密度为磁场中单位体积所具有的能量,故用能量除以体积就可以列出关系式求出磁感强度B与F、A之间的关系.
解答:解:由题意,磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度,其值为
条形磁铁与铁片P之间的磁场具有的能量等于拉力F做的功,故
E=F?△x ①
量密度为磁场中单位体积所具有的能量,故
= ②
由①②可解得
B=
故答案为:.
点评:本题关键根据题意得到磁场能量密度的定义,然后根据功能关系求得条形磁铁与铁片P之间的磁场所具有的能量,再根据题意列式求解.
解答:解:由题意,磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度,其值为
条形磁铁与铁片P之间的磁场具有的能量等于拉力F做的功,故
E=F?△x ①
量密度为磁场中单位体积所具有的能量,故
= ②
由①②可解得
B=
故答案为:.
点评:本题关键根据题意得到磁场能量密度的定义,然后根据功能关系求得条形磁铁与铁片P之间的磁场所具有的能量,再根据题意列式求解.
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