)譯注：C部分主要研究的是鐵磁流體在未形成尖刺時的光學表面特性，將變形的流體的表面作為近似球面鏡。注意，，而且要合理的設計實驗方案，減少測量誤差。。D部分：有尖刺時的表面特性：尖刺的形成和消失()在較強外磁場作用體表面會發(fā)生不穩(wěn)定性，并形成前面玻璃瓶中觀察到的尖刺。，如圖8所示，根據(jù)不穩(wěn)定性理論給定的關系計算鐵磁流體在空氣界面處的表面張力。()圖8疊放在一起的小磁鐵和大磁鐵(沒有明顯尖刺)開始，逐漸向流體靠近，測量在形成每個尖刺時的距離。再將磁鐵逐漸遠離鐵磁流體，測量每個尖刺消失時的距離，并計算測量數(shù)據(jù)的不確定度。()。根據(jù)數(shù)據(jù)，繪出相應的光滑曲線，圖上要清晰標明磁鐵移動的方向。()，流體的重力勢能、磁能和表面能也會隨之改變。定性畫出流體的表面能和磁能與距離的關系圖，并根據(jù)上一張圖，標記出相應的臨界點，注意關系圖中要畫出總體的變化趨勢。()譯注：D部分主要研究的是鐵磁流體在形成尖刺時的表面特性。注意，因為磁鐵有靠近和遠離兩個過程，在，并注意測量數(shù)據(jù)的點的數(shù)量。注意分析在尖刺形成過程中，表面能和磁能的變化。2.鐵磁流體的波脈沖(10分)本實驗將研究鐵磁流體中波脈沖的主要特性。

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    通過分析視頻中波脈沖的位置和視頻拍攝速度就可以得出平面波的速度。B部分：深部變化的流體中的波脈沖()將尼龍螺栓擰入木底座邊緣的孔中，如圖10所示。通過調整螺栓可以調整流體深度，玻璃盒中的液體深度與距下緣的距離成線性關系(y方向)，深度在垂直方向上保持不變(x方向)。我們選擇y=0時,液體的深度d=0，液體的表面為xy平面。圖10鐵磁流體深度變化實驗裝置及其示意圖因為鐵磁流體深度的變化會導致波速的變化，如果在玻璃盒的一端產生一個平面波脈沖，其在傳播時會變得彎曲。將裝有鐵磁流體的玻璃盒在木質底座上放置好，以便你能很好的測量脈沖速度隨鐵磁流體深度的變化。，畫一個實驗裝置示意圖，并在圖上標出所有長度測量值及其不確定度，這些對于你確定流體的深度d與y的關系式非常重要。ii.寫出d(y)的表達式。()，并定性地畫出你觀察到的1個脈沖。用字母A在圖上標出脈沖傳播快的區(qū)域，用字母B在圖上標出傳播慢的區(qū)域。()注意：你需要通過調整燈的位置，以便能清楚地觀察脈沖。為了調整照明，你可以使用藍丁膠將燈固定在適當?shù)奈恢?，并利用鋁箔進行遮擋、反射，從而進一步引導光線。作為一級近似，我們假設初沿x方向傳播的波脈沖將保持在x方向傳播。注意：(x。

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    產品在歐洲、美洲、韓國、日本、東南亞等60多個國家和地區(qū)享有極高的信譽，公司連續(xù)多年被德國博世、日本電產、韓國三星、美國庫柏等國際企業(yè)評為“供應商”。東莞市萬德磁業(yè)有限公司為立足于海內外市場的港資****，專業(yè)從事永磁材料研發(fā)、磁路設計、磁性應用解決方案，產品生產及銷售。公司在深圳沙井設立有10000多平米的現(xiàn)代化工廠。公司有數(shù)十個專業(yè)的工程技術人員及300多名具有專業(yè)技能的員工。東莞市萬德磁業(yè)有限公司擁有先進的現(xiàn)代化的生產設備及強大的研發(fā)能力，年產釹鐵硼永磁3000噸（特別是高牌號性能產品如N52、50M、45SH、42UH、35AH等），粘結釹鐵硼200噸，鋁鎳鈷800噸，釤鈷100噸。此外，公司組建了磁組件工廠，專門用于塑膠五金模具的開發(fā)及磁組件產品的設計生產，這使公司能為廣大客戶提供有競爭力的產品，前列的質量及的服務。主要產品有釹鐵硼永磁、鋁鎳鈷永磁、釤鈷永磁、粘結磁體、注塑磁體、新開發(fā)磁體等。東莞市萬德磁業(yè)有限公司是一家專業(yè)生產、銷售長久磁性材料的企業(yè)，主要從事釹鐵硼（NdFeB）磁體的研發(fā)、生產、銷售業(yè)務，并兼營釤鈷（SmCo）、鋁鎳鈷（AlNiCo）、鐵氧體（Ferrite）、橡膠磁（Rubbermagnets）及其磁性組件等產品。

    小磁鐵(由N52制成)，Br=。作用在單位體積鐵磁流體Z方向(沿磁鐵磁化方向)上的力可以認為是：由于計算很繁瑣，因此可以在該部分中使用偶極近似法來估算鐵磁流體上的力。在偶極近似下，在Z方向上的單位體積受力為：旋轉金屬管，使穿過金屬管的螺紋桿的平面朝下。旋轉金屬管時確保螺紋桿桿不要碰到凳子。使用藍丁膠將小瓶子側向粘貼到楔子厚邊緣的頂部。(圖3、圖4所示)圖3A部分中磁鐵的位置圖4A部分玻璃瓶安裝圖，使得鐵磁流體能夠剛好懸浮在透明的未知液體中，在答題紙上記錄下距離Z及其不確定度?？赡芤獙崿F(xiàn)完美的懸浮會很困難，因此，如果你無法使鐵磁流體穩(wěn)定地懸浮，則測量出距離及其不確定性的比較好估讀值。在答題紙上畫出測量距離的示意圖，說明你是如何測量的。()注意：有時鐵磁流體會“分裂”成二團，一團磁形，另一團漂浮在液體中。這通常是因為瓶子里有少量的空氣引起的。你可以用磁鐵來調整鐵磁流體的位置，將其移動到瓶中干凈的地方。，計算鐵磁流體與周圍透明流體的密度差，包括其不確定性。()譯注：A部分主要研究的是鐵磁流體在磁場中的受力情況。本題的關鍵是分析鐵磁流體穩(wěn)定懸浮時，浮力、重力、磁力之間的關系。注意：在測量距離Z時，要多次改變位置。

   軟磁則是加上電流（也是一種加上磁力的方法） 等電流去掉軟鐵會慢慢失去磁性！

    浮力、重力、磁力之間的關系。注意：在測量距離Z時，要多次改變位置，重復測量。B部分：磁相互作用—磁流體的表面張力鐵磁流體在重力勢能、表面能(與表面張力相關)和磁能3種能量的影響下運動。使用其中一個磁鐵，觀察將磁鐵非?？拷孔訒r會發(fā)生什么現(xiàn)象。當在重力、表面張力、磁場作用下，產生的波的有效頻率變?yōu)樘摂?shù)時，由于正常的磁場不穩(wěn)性，鐵磁流體中就會出現(xiàn)尖刺。其色散關系為其中，σ是鐵磁流體在透明流體界面處的表面張力，ρ1是鐵磁流體的密度，ρ2是透明液體的密度，Δρ=ρ1-ρ2，M0是鐵磁流體中的磁化強度，k為波數(shù)。當且時，表面張力可以根據(jù)密度差和流體表面開始出現(xiàn)不穩(wěn)定性時的有效波長得到。關系式為其中，λ是磁化強度處于不穩(wěn)定的臨界狀態(tài)時，相鄰尖刺中心之間的距離。旋轉金屬管，以更改螺紋桿的方向，同時調整螺紋桿位置，使得磁鐵正對著凳子上方的孔，并位于孔的下面，這樣就可以升高和降低磁鐵。（圖5所示）圖5B部分的磁鐵和螺紋桿的位置(尖刺剛剛開始形成時)的距離Zcrit。利用網格條或其他方法測量觀察到的鐵磁流體中的尖刺的間距λ(如圖6所示)。計算Zcrit和λ的不確定度。。)圖6尖刺示意圖重要提示：如果鐵磁流體被磁鐵牢牢吸附在玻璃壁上。

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