大學(xué)物理下答案習(xí)題12

1、習(xí)題1212.1 選擇題(1)對(duì)于位移電流，下列說法正確的是（）：（A）與電荷的定向運(yùn)動(dòng)有關(guān)； （B）變化的電場；（C）產(chǎn)生焦耳熱； （D）與傳導(dǎo)電流一樣。答案：B(2)對(duì)于平面電磁波，下列說法不正確的是（）：（A）平面電磁波為橫波； （B）電磁波是偏振波；（C）同一點(diǎn)E和H的量值關(guān)系為； （D）電磁波的波速等于光速。答案：D(3) 圖示為一充電后的平行板電容器，A板帶正電，B板帶負(fù)電，開關(guān)K合上時(shí)，A、B位移電流方向?yàn)椋ò磮D上所標(biāo)X軸正方向回答）（）：（A） x軸正向（B） x軸負(fù)向（C） x軸正向或負(fù)向（D） 不確定（E）答案：B12.2填空題(1)一個(gè)變化的電場必定有一個(gè)磁場伴隨它，方程

2、為 ；答案：(2)一個(gè)變化的磁場必定有一個(gè)電場伴隨它，方程為 ；答案：(3)磁力線必定是無頭無尾的閉合曲線，方程為 ；答案： (4)靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部不可能有電荷的分布，方程為 。答案： 12.3 圓柱形電容器內(nèi)、外導(dǎo)體截面半徑分別為和()，中間充滿介電常數(shù)為的電介質(zhì).當(dāng)兩極板間的電壓隨時(shí)間的變化時(shí)(為常數(shù))，求介質(zhì)內(nèi)距圓柱軸線為處的位移電流密度解：圓柱形電容器電容 12.4 試證：平行板電容器的位移電流可寫成式中為電容器的電容，是電容器兩極板的電勢差如果不是平板電容器，以上關(guān)系還適用嗎?解： 不是平板電容器時(shí) 仍成立 還適用題12.5圖12.5 如題12.5圖所示，電荷+以速度向點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，+到

3、點(diǎn)的距離為，在點(diǎn)處作半徑為的圓平面，圓平面與垂直求：通過此圓的位移電流解：如題12.5圖所示，當(dāng)離平面時(shí)，通過圓平面的電位移通量 題12.5圖12.6 如題12.6圖所示，設(shè)平行板電容器內(nèi)各點(diǎn)的交變電場強(qiáng)度=720sinV/m，正方向規(guī)定如圖試求：(1)電容器中的位移電流密度；(2)電容器內(nèi)距中心聯(lián)線=10-2m的一點(diǎn)P，當(dāng)=0和=s時(shí)磁場強(qiáng)度的大小及方向(不考慮傳導(dǎo)電流產(chǎn)生的磁場)解：(1) , (2) 取與極板平行且以中心連線為圓心，半徑的圓周，則時(shí)s時(shí)，12.7 半徑為=0.10m的兩塊圓板構(gòu)成平行板電容器，放在真空中今對(duì)電容器勻速充電，使兩極板間電場的變化率為=1.0×101

4、3 V/(m·s)求兩極板間的位移電流，并計(jì)算電容器內(nèi)離兩圓板中心聯(lián)線()處的磁感應(yīng)強(qiáng)度以及=處的磁感應(yīng)強(qiáng)度解: (1) (2) 取平行于極板，以兩板中心聯(lián)線為圓心的圓周，則 當(dāng)時(shí)， *12.8 有一圓柱形導(dǎo)體，截面半徑為，電阻率為,載有電流(1)求在導(dǎo)體內(nèi)距軸線為處某點(diǎn)的的大小和方向；(2)該點(diǎn)的大小和方向；(3)該點(diǎn)坡印廷矢量的大小和方向；(4)將(3)的結(jié)果與長度為、半徑為的導(dǎo)體內(nèi)消耗的能量作比較解:(1)電流密度由歐姆定律微分形式得，方向與電流方向一致(2)取以導(dǎo)線軸為圓心，垂直于導(dǎo)線的平面圓周，則由 可得，方向與電流成右螺旋(3) 垂直于導(dǎo)線側(cè)面而進(jìn)入導(dǎo)線，大小為(4)長為

5、，半徑為導(dǎo)體內(nèi)單位時(shí)間消耗能量為單位時(shí)間進(jìn)入長為，半徑為導(dǎo)體內(nèi)的能量說明這段導(dǎo)線消耗的能量正是電磁場進(jìn)入導(dǎo)線的能量*12.9 一個(gè)很長的螺線管，每單位長度有匝，截面半徑為，載有一增加的電流，求：(1)在螺線管內(nèi)距軸線為處一點(diǎn)的感應(yīng)電場；(2)在這點(diǎn)的坡印矢量的大小和方向 解: (1)螺線管內(nèi) 由 取以管軸線為中心，垂直于軸的平面圓周，正繞向與成右螺旋關(guān)系，則，方向沿圓周切向，當(dāng)時(shí)，與成右螺旋關(guān)系；當(dāng)時(shí)，與成左旋關(guān)系。題12.9圖(2) ，由與方向知，指向軸，如圖所示.大小為*12.10 一平面電磁波的波長為3.0cm，電場強(qiáng)度的振幅為30 V/m，試問該電磁波的頻率為多少?磁場強(qiáng)度的振幅為多少?對(duì)于一個(gè)垂直于傳播方向的面積為0.5m2的全吸收面，該電磁波的平均幅射壓強(qiáng)是多大?解: 頻率利用 可得由于電磁波具有動(dòng)量