一.选择题
[D] 1 (基础训练4)、两根很长的平行直导线,其间距离为a,与电源组成闭合回路,如图12-4. 已知导线上的电流为I,在保持I不变的情况下,若将导线间的距离增大,则空间的
(A) 总磁能将增大. (B) 总磁能将减少.
(C) 总磁能将保持不变. (D) 总磁能的变化不能确定
【参】
,距离增大,L增大, I不变,增大。
[C] 2 (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) .
【参】
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)。
[A] 3 (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.
(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] 4 (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.
(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.
【参】
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,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;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)。
二.填空题
5(第十一章 基础训练10)、 一个绕有500匝导线的平均周长50 cm的细环,载有 0.3 A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_____300A/m_________.
【参】
n=500/0.5 。
6 (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电场; _____②
(2) 磁感线是无头无尾的; ③
(3) 电荷总伴随有电场; _①______
7 (基础训练13)、平行板电容器的电容C为20.0 μF,两板上的电压变化率为dU/dt =1.50×105 V·s-1,则该平行板电容器中的位移电流为______.
【参】
8(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___.
【参】
(1)由于,故与同向, 垂直纸面向里。
(2)由安培环路定理
知:与的关系与与的关系一样,成右手螺旋关系,故P点感生磁场的方向竖直向下。
9(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 .
【参】
。
10(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 = μ0H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.
三.计算题
10(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.
【参】
常数(电容器一直与电源相连),故,,
则 。
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,内圆筒和外圆筒上的电流方向相反而强度I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。试计算长为的一段电缆内的磁场所储藏的能量。
【参】
由介质中的安培环路定理 及知:
则磁能密度为
则
。
四、附加题
12(基础训练7)、如图12-20所示.一电荷为q的点电荷,以匀角速度ω作圆周运动,圆周的半径为R.设t = 0 时q所在点的坐标为x0 = R,y0 = 0 ,以、分别表示x轴和y轴上的单位矢量,则圆心处O点的位移电流密度为:
(A) (B)
(C) (D)
【参】
,
。下载本文