1.举例磁性材料在日常生活中的应用（5种以上），并指出磁性应用在该器件
（或产品）的什么功能上。

答：1）录音磁带。

录音磁带是由带基、粘合剂和磁粉层组成。

磁粉是用剩磁强的r－Fe2O3或CrO2细粉。

录音时，是把与声音变化相对应的电流，经过放大后，送到录音磁头的线圈内，使磁头铁芯的缝隙中产生集中的磁场。

随着线圈电流的变化，磁场的方向和强度也作相应的变化。

当磁带匀速地通过磁头缝隙时，磁场就穿过磁带并使它磁化。

由于磁带离开磁头后留有相应的剩磁，其极性和强度与原来的声音相对应。

磁带不断移动，声音也就不断地被记录在磁带上。

放音时，将已录音的磁带以录音时同样的速度紧贴着放音磁头缝隙进。

磁头铁芯是用高导磁率铁氧体软磁材料制成的，它对磁通阻力很小。

因此，磁带上所录的音频剩磁通，容易通过磁头铁芯而形成回路。

磁带上的剩磁通在放音磁头线圈上感应出一个与剩磁通变化规律相同的感应电动势。

再经过放音放大器放大后，送去推动扬声器，磁带上所录下的音频信号便还原成原来的声音。

2）变压器。

变压器中的铁芯既是变压器的主磁路，又是骨架。

铁芯由三个铁芯柱、铁轭和夹紧部分组成。

套装绕组的部分为铁芯柱；连接铁芯柱形成闭合磁路的部分为铁轭；夹紧部件把铁芯柱和铁轭紧固成坚实的整体。

紧固部件通常为穿心螺栓，其在铁芯内与铁芯间是绝缘的。

为了减少涡流与瓷滞损失，铁芯采用高导磁率的硅钢片叠制而成。

3）计算机硬盘。

其中使用特殊的磁性材料，用来存储信息。

4）电冰箱。

电冰箱门的四周有一种带磁性的塑料，它是由磁性材料粉末和塑料混合制成的，当做磁性门封条，可以将电冰箱和金属门框吸在一起，有利于封闭和保温。

5）商品防盗系统检测器。

检测器中含有磁性材料，可以发出磁场，当未经过消磁处理的商品经过检测时，检测器周边磁场就会发生异常而产生报警信号。

6）发电机。

外力使转子转动，从而使相对运动的线圈中产生电流。

2.物质磁性的根本来源是什么？
答：物质的磁性来源于原子的磁性,原子具有磁矩.由于原子的结构不同所以各种原子的磁矩不同,有的可能为零. 原子的磁矩主要来源于电子(原子核的磁矩很少可以忽略)，电子的磁矩又分为轨道磁矩和自旋磁矩两部分。

3. 你怎样理解“楞次定律（Lenz‘s law）”？
答：1．内容：感应电流的磁场，总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

2．四步理解楞次定律：
a．阻碍方向──感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量的变化。

b．阻碍什么──阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身。

c．如何阻碍──原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”。

d．阻碍结果──阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。

3．理解楞次定律的另一种表述：
（1）表述内容：感应电流总是反抗产生它的那个原因。

（2）表现形式有四种：
a．阻碍原磁通量的变化；增反减同。

b．阻碍物体间的相对运动，有的人把它称为“来拒去留”。

c．增缩减扩，磁通量增大，面积有收缩的趋势，磁通量减小，面积有扩大的趋势。

d．阻碍原电流的变化（自感）。

4.简述自旋-轨道耦合产生磁矩的原因。

答：电子的自旋运动与电子围绕原子核的轨道运动，会产生的小磁场，它们都将产生一定的磁矩。

5. 什么叫“轨道磁冻结”？
答：电子的轨道角动量在某一方向上的分量不能稳定, 因而轨道角动量平均起来可能为零, 无法产生轨道磁矩, 对外无法表现出磁性, 这种情况我们称为: “轨道磁冻结”。

6. 简述铁族元素磁性的产生原因。

答：对于过渡族金属，原子的3d的状态与s态能量相差不大，因此它们的电子云也将重叠，引起s、d状态电子的再分配。

这种交换便产生一种交换能Eex(与交换积分有关)，此交换能有可能使相邻原子内d层末抵消的自旋磁矩同向排列起来。

量子力学计算表明，当磁性物质内部相邻原子的电子交换积分为正时(A＞0)，相邻原子磁矩将同向平行排列，从而实现自发磁化。

这就是铁族磁性产生的原因。

7. 请绘出铁元素核外电子的分布情况（考虑自旋状态）。

答：A. 铁原子有26个电子,它们在各壳层的填充方式(组态)为
1s2,2s2,2p6,3s2,3p6,3d6,4s2其中未填满的次壳层是d层,.
B. d 层5个不同方向的轨道, 每个轨道上可容纳自旋一正一反两个电子,
所以d 可以容纳10个电子, 而现在只填了6个电子,而在填充时,先在
5个轨道上分别填上一个电子,它们的自自旋磁矩是互相平行(主样能
量最低) 然后再填充其余的电子, 其自旋方向与先填的5个电子相反,
所以铁原子3d 层上的6个电子应该是这样分布的
→→→→→
←
8. 请绘出钴离子（Co4+）核外电子分布（考虑自旋分布状态）。

答：1s2 2s2 2p6 3s23p63d5
（Co4+）：未抵消电子数5个
→→→→→
9. 你认为电子自旋的磁矩形成原因是什么?
答：磁矩产生的根本原因是存在磁场，而电子自旋会产生一个微小的磁场，磁场的产生是电子自旋的磁矩形成的原因。

10. 举例：磁性材料在医疗中起到的作用。

答：众所周知“人体具有生物磁场”。

人体的每一个细胞都是一个磁微单元。

因此外界磁场的变化都会影响人体的生理机能，这种变化通过神经，体液系统发生电荷、电位、分子结构、生化和生理功能的改变，从而调整人体的生理功能。

基于这种原理，发明了用磁性功能纤维织造出的保健产品来达到调整人体机能和提高抗病能力，起到医疗保健作用的。

11. 举例：纳米工艺在医疗中起到的作用。

答：纳米材料在医学中还可用来分离细胞、进行细胞内部染色、介入性诊疗、作为基因载体进行基因治疗，利用纳米颗粒追踪活性物质在生物体内的活动也是一个研究热门，这对于研究艾滋病病毒、癌细胞等在人体内的活动情况非常有用，也可以用来检测药物对病毒的作用效果，利用纳米颗粒追踪病毒。

纳米陶瓷在人工骨、人工关节、人工牙齿以及牙种植体、耳听骨修复体等人工器官制造及临床应用领域有广阔的应用前景。