第十二章 电磁感应-电磁场(二)作业答案

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1、姓名__________学号____________《大学物理Ⅱ》答题纸第十五/十六章第十二章电磁感应电磁场（二）图12-21一.选择题[C]1(基础训练8)、如图12-21，平板电容器(忽略边缘效应)充电时，沿环路L1的磁场强度的环流与沿环路L2的磁场强度的环流两者，必有：(A).(B).(C).(D).【提示】全电流是连续的，即位移电流和传导电流大小相等、方向相同。另，在忽略边界效应的情况下，位移电流均匀分布在电容器两极板间，而环路L1所包围的面积小于电容器极板面积，故选（C）。即，，，其中S是以L1为边界的面积。[A]2(自测提高3)、对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确

2、．(A)位移电流是指变化电场．(B)位移电流是由线性变化磁场产生的．(C)位移电流的热效应服从焦耳─楞次定律．(D)位移电流的磁效应不服从安培环路定理．[B]3(自测提高6)、如图12-27所示，空气中有一无限长金属薄壁圆筒，在表面上沿圆周方向均匀地流着一层随时间变化的面电流i(t)，则(A)圆筒内均匀地分布着变化磁场和变化电场．(B)任意时刻通过圆筒内假想的任一球面的磁通量和电通量均为零．图12-27(C)沿圆筒外任意闭合环路上磁感强度的环流不为零．(D)沿圆筒内任意闭合环路上电场强度的环流为零．【提示】如图所示的载流圆筒等同于一长直螺线管。在筒内产生的时变磁场是空间均匀的，在筒外无磁场

3、，所以（C）错；筒内的时变磁场将产生涡旋感生电场，涡旋电场在筒内不是均匀分布的（），所以（A）错；涡旋电场沿任意闭合回路的积分为感生电动势0，所以（D）错；4姓名__________学号____________《大学物理Ⅱ》答题纸第十五/十六章磁场（无论是变化的还是稳恒的）与感生电场都是涡旋场，其相应的场线都是一些闭合曲线，故穿过任意闭合曲面的通量都为零，所以选（B）。一.填空题4(基础训练12)、反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为，①，②，③．④试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的．将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处．(1)变化的磁场一定伴随有

4、电场；_____②(2)磁感线是无头无尾的；③(3)电荷总伴随有电场;_①______5（基础训练13）、平行板电容器的电容C为20.0mF，两板上的电压变化率为dU/dt=1.50×105V·s-1，则该平行板电容器中的位移电流为．【提示】图12-306（自测提高11）、图示12-30为一圆柱体的横截面，圆柱体内有一均匀电场，其方向垂直纸面向内，的大小随时间t线性增加，P为柱体内与轴线相距为r的一点则(1)P点的位移电流密度的方向为垂直纸面向内里．(2)P点感生磁场的方向为竖直向下．【提示】（1），当的大小随t增加时，与同向，垂直于纸面向内；（2）由安培环路定理知：与的关系与与的关

5、系一样，满足右手螺旋关系，故P点感生磁场的方向竖直向下。7（自测提高12）、半径为r的两块圆板组成的平行板电容器充了电，在放电时两板间的电场强度的大小为E=E0e-t/RC，式中E0、R、C均为常数，则两板间的位移电流的大小为，其方向与场强方向相反．4姓名__________学号____________《大学物理Ⅱ》答题纸第十五/十六章【提示】，负号表示位移电流的方向与场强的方向相反。位移电流的大小为.8（第十一章：基础训练10）、一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细环，载有0.3A电流时，铁芯的相对磁导率为600．(1)铁芯中的磁感强度B为0.226T．(2)铁芯中的磁场强度H为3

6、00A/m．【提示】图11-549（第十一章：自测提高15）、如图11-54所示为三种不同的磁介质的B~H关系曲线，其中虚线表示的是B=m0H的关系．说明a、b、c各代表哪一类磁介质的B~H关系曲线：a代表____铁磁质_________的B~H关系曲线．b代表____顺磁质________的B~H关系曲线．c代表____抗磁质________的B~H关系曲线．一.计算题图12-3710（自测提高19）、平行板空气电容器接在电源两端，电压为U，如图12-37所示，回路电阻忽略不计．今将电容器的两极板以速率匀速拉开，当两极板间距为时，求电容器内位移电流密度．解：如图建立一维坐标系。电容器两极

7、板之间的电场强度为式中U为常数（电容器一直与电源相连）。电容器内位移电流密度为所以，其大小为，方向从右向左。11（自测提高20）、设一电缆，由两个无限长的同轴圆筒状导体所组成，内外圆筒之间充满了相对磁导率为的磁介质。内圆筒和外圆筒上的电流I方向相反而大小4姓名__________学号____________《大学物理Ⅱ》答题纸第十五/十六章相等，设内、外圆筒横截面的半径分别为R1和R2，如图12-38所示。试计算长为的一