（2002?上海）磁場(chǎng)具有能量，磁場(chǎng)中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為
B2
2μ
，式中B是磁感強(qiáng)度，μ是磁導(dǎo)率，在空氣中μ為一已知常數(shù)．為了近似測(cè)得條形磁鐵磁極端面附近的磁感強(qiáng)度B，一學(xué)生用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用力將鐵片與磁鐵拉開(kāi)一段微小距離△l，并測(cè)出拉力F，如圖所示．因?yàn)镕所作的功等于間隙中磁場(chǎng)的能量，所以由此可得磁感強(qiáng)度B與F、A之間的關(guān)系為B=
2μF
A
2μF
A
．
分析：由于拉力F所作的功等于間隙中磁場(chǎng)的能量，能量密度為磁場(chǎng)中單位體積所具有的能量，故用能量除以體積就可以列出關(guān)系式求出磁感強(qiáng)度B與F、A之間的關(guān)系．
解答：解：由題意，磁場(chǎng)中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為
B2
2μ

條形磁鐵與鐵片P之間的磁場(chǎng)具有的能量等于拉力F做的功，故
E=F?△x   ①
量密度為磁場(chǎng)中單位體積所具有的能量，故
B2
2μ
=
E
△l?A
   ②
由①②可解得
B=
2μF
A

故答案為：
2μF
A
．
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵根據(jù)題意得到磁場(chǎng)能量密度的定義，然后根據(jù)功能關(guān)系求得條形磁鐵與鐵片P之間的磁場(chǎng)所具有的能量，再根據(jù)題意列式求解．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2002?上海）如圖所示，兩條互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為l=0.2米，在導(dǎo)軌的一端接有阻值為R=0.5歐的電阻，在X≥0處有一與水平面垂直的均勻磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度B=0.5特斯拉．一質(zhì)量為m=o.1千克的金屬直桿垂直放置在導(dǎo)軌上，并以v0=2米/秒的初速度進(jìn)入磁場(chǎng)，在安培力和一垂直于桿的水平外力F的共同作用下作勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a=2米/秒2、方向與初速度方向相反．設(shè)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻都可以忽略，且接觸良好．求：
（1）電流為零時(shí)金屬桿所處的位置；
（2）電流為最大值的一半時(shí)施加在金屬桿上外力F的大小和方向；
（3）保持其他條件不變，而初速度v0取不同值，求開(kāi)始時(shí)F的方向與初速度v0取值的關(guān)系．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2002?上海）如圖所示為利用電磁作用輸送非導(dǎo)電液體裝置的示意圖．一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、截面為正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面積為A的小噴口，噴口離地的高度為h．管道中有一絕緣活塞．在活塞的中部和上部分別嵌有兩根金屬棒a、b，其中棒b的兩端與一電壓表相連，整個(gè)裝置放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)棒a中通有垂直紙面向里的恒定電流I時(shí)，活塞向右勻速推動(dòng)液體從噴口水平射出，液體落地點(diǎn)離噴口的水平距離為S．若液體的密度為ρ，不計(jì)所有阻力，求：
（1）活塞移動(dòng)的速度；
（2）該裝置的功率；
（3）磁感強(qiáng)度B的大小；
（4）若在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數(shù)變小，試分析其可能的原因．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案