Question

【題目】磁場具有能量，磁場中單位體積所具有的能量叫磁能量密度，其值為B2/2u，式中B是描述磁場強弱的物理量，u為常數，為了近似地測量條形磁鐵端面附近的B，王華用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住相同面積的鐵片P，再用力將鐵片拉開微小的距離△L，并測出拉力的值為F，如圖所示。因為F所做的功等于△L間隙中磁場的能量，則B＝_____。

Answer 1

【答案】

【解析】

因為F所做的功等于△L間隙中磁場的能量，所以先分別求出F所做的功和△L間隙中磁場的能量，然后根據等量關系得出一等式，即可解得．

在用力將鐵片與磁鐵拉開一段微小距離△L的過程中，拉力F可認為不變，因此F所做的功為：W=F△L；以ω表示間隙中磁場的能量密度,由題給條件ω=，根據磁能量密度的定義可得：△L間隙中磁場的能量E=ωV=A△L；由題意可知：F所做的功等于△L間隙中磁場的能量，即W=E；∴F△L=A△L解得：B=。