Question

【題目】磁場具有能量，磁場中單位體積內所具有的磁場能量叫磁場的能量密度，用符號表示，其表達式為，式中B為磁感應強度，在空氣中為一常量。小明同學通過實驗測量一條形磁鐵N極端面附近的磁感應強度B的大小，他用一塊與磁鐵端面等大的鐵片吸在磁鐵上，然后用力緩慢拉開一段微小距離L，如圖所示，他測出磁鐵端面的面積為S，用力傳感器測得拉力F的大小，已知拉力F做的功等于間隙中磁場的能量，則條形磁鐵端面附近磁感應強度B的大小可表示為

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】B

【解析】

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=FL；以ω表示間隙中磁場的能量密度，由題給條件，根據磁能量密度的定義可得：L間隙中磁場的能量為：，由題意可知：F所做的功等于L間隙中磁場的能量，即W=E；則有：，解得：，故B正確，ACD錯誤。