![(整理)電動力學(xué)復(fù)習(xí)總結(jié)第一章電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律答案(總25頁)_第1頁](http://file2.renrendoc.com/fileroot_temp3/2021-7/27/b9c45bd5-53db-4ba3-8182-21b0fdc76a05/b9c45bd5-53db-4ba3-8182-21b0fdc76a051.gif)
![(整理)電動力學(xué)復(fù)習(xí)總結(jié)第一章電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律答案(總25頁)_第2頁](http://file2.renrendoc.com/fileroot_temp3/2021-7/27/b9c45bd5-53db-4ba3-8182-21b0fdc76a05/b9c45bd5-53db-4ba3-8182-21b0fdc76a052.gif)
![(整理)電動力學(xué)復(fù)習(xí)總結(jié)第一章電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律答案(總25頁)_第3頁](http://file2.renrendoc.com/fileroot_temp3/2021-7/27/b9c45bd5-53db-4ba3-8182-21b0fdc76a05/b9c45bd5-53db-4ba3-8182-21b0fdc76a053.gif)
![(整理)電動力學(xué)復(fù)習(xí)總結(jié)第一章電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律答案(總25頁)_第4頁](http://file2.renrendoc.com/fileroot_temp3/2021-7/27/b9c45bd5-53db-4ba3-8182-21b0fdc76a05/b9c45bd5-53db-4ba3-8182-21b0fdc76a054.gif)
![(整理)電動力學(xué)復(fù)習(xí)總結(jié)第一章電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律答案(總25頁)_第5頁](http://file2.renrendoc.com/fileroot_temp3/2021-7/27/b9c45bd5-53db-4ba3-8182-21b0fdc76a05/b9c45bd5-53db-4ba3-8182-21b0fdc76a055.gif)
版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、第一章 電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律一、 填空題1.已知介質(zhì)中的極化強度,其中A為常數(shù),介質(zhì)外為真空,介質(zhì)中的極化電荷體密度 ;與垂直的表面處的極化電荷面密度分別等于 和 。答案: 0, A, -A2.已知真空中的的電位移矢量=(5xy+)cos500t,空間的自由電荷體密度為 。答案: 3.變化磁場激發(fā)的感應(yīng)電場的旋度等于 。答案: 4.介電常數(shù)為的均勻介質(zhì)球,極化強度A為常數(shù),則球內(nèi)的極化電荷密度為 ,表面極化電荷密度等于 答案0, 5.一個半徑為R的電介質(zhì)球,極化強度為,則介質(zhì)中的自由電荷體密度為 ,介質(zhì)中的電場強度等于 .答案: 二、 選擇題1.半徑為R的均勻磁化介質(zhì)球,磁化強度為,則介質(zhì)球的總
2、磁矩為A B. C. D. 0答案:B 2.下列函數(shù)中能描述靜電場電場強度的是A B. C. D.(為非零常數(shù))答案: D3.充滿電容率為的介質(zhì)平行板電容器,當(dāng)兩極板上的電量(很?。綦娙萜鞯碾娙轂镃,兩極板間距離為d,忽略邊緣效應(yīng),兩極板間的位移電流密度為:A B. C. D. 答案:A 4.下面矢量函數(shù)中哪一個不能表示磁場的磁感強度?式中的為非零常數(shù)A(柱坐標(biāo)) B. C. D.答案:A 5.變化磁場激發(fā)的感應(yīng)電場是A.有旋場,電場線不閉和 B.無旋場,電場線閉和C.有旋場,電場線閉和 D.無旋場,電場線不閉和答案: C 6.在非穩(wěn)恒電流的電流線的起點.終點處,電荷密度滿足A. B. C
3、. D. 答案: D7.處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體,關(guān)于表面電場說法正確的是:A.只有法向分量; B.只有切向分量 ; C.表面外無電場 ; D.既有法向分量,又有切向分量答案:A 8.介質(zhì)中靜電場滿足的微分方程是 A. B.; C. D.答案:B 9.對于鐵磁質(zhì)成立的關(guān)系是A. B. C. D.答案:C10.線性介質(zhì)中,電場的能量密度可表示為A. ; B.; C. D. 答案:B 三、 思考題1、 有人說:“當(dāng)電荷分布具有某種對稱性時,僅要根據(jù)高斯定理的積分形式這一個方程就可以求解靜電場的分布?!睂Υ四愕目捶ㄈ绾危看穑簭奈锢硪饬x上看,高斯定理只反映了靜電場性質(zhì)的一個側(cè)面(有源場),它對靜電場性
4、質(zhì)的描述是不完備的,只有在特殊情況下,才能依據(jù)這種不完備的描述,來確定電場的分布。在電場分布不具有高度對稱的情形下,應(yīng)配合環(huán)路定理,才能充分描述靜電場。從數(shù)學(xué)上看,在積分結(jié)果一定情況下,被積函數(shù)不能唯一確定,一般情況下,不能單靠高斯定理求解的函數(shù)關(guān)系,只當(dāng)電場分布高度對稱時可以作出這樣的高斯面。高斯面應(yīng)滿足:(1)高斯面一定要通過待求場強的那一點;(2)高斯面的積分部分或者與垂直,或者與平行;(3)與垂直的那部分高斯面上各點場強相等;(4)高斯面的形狀比較簡單,只有這樣作為常量可從積分號中提出,才能由高斯定理求解出。2、 有人說:“只要力線不是渦旋狀的,矢量場的旋度就一定等于零。”這句話對否?
5、你能否找到一個反例?答:這句話不對。力線是渦旋狀的場,一定會有一些點的旋度不等于零。是有旋場;但力線不是渦旋狀的場,卻不一定處處無旋。例如:勻速運動的點電荷,電場線仍然不是渦旋狀的,但電場的旋度不等于零,。 3、 平行板電容器的極板面積為S,板間距離為d,所帶電荷為,求任一板所受的電場力是,還是。答:因每個極板受的力是另一板產(chǎn)生的電場對它的作用力,每個極板產(chǎn)生的電場為,所以 4、 有人說:“當(dāng)穩(wěn)恒電流的分布具有某種對稱性時,只要根據(jù)安培環(huán)路定律就可以求解穩(wěn)恒電流的磁場分布”。對此你的看法如何?答:可以利用環(huán)路定理求解磁場的電路,要求找到這樣的積分路徑在此路徑上各點沿路徑方向的分量相同,可以把它
6、從積分號中提出來,即,這時只對路徑積分,而這個路徑積分很容易算出的;還有一種情況是,在所選積分路徑上的某些部分,在其余部分為一恒量,這時也可以求出磁場,但是,如果電流回路是任意的,磁場沒有較強的對稱性,我們就只能由安培環(huán)路定理計算的環(huán)流,而求不出。5、 有人說電磁場的場源是電荷、電流,有人說除此之外還有變化的電場和變化的磁場,你的看法如何?答:后者說法正確。因為變化的磁場激發(fā)電場(法拉第電磁感應(yīng)定律),變化的電場也激發(fā)磁場(麥克斯韋位移電流假設(shè))。6、 說明傳導(dǎo)電流和位移電流的異同。答:區(qū)別傳導(dǎo)電流:(1)由電荷運動產(chǎn)生與電荷宏觀定向移動相關(guān);(2)存在于導(dǎo)體中,方向始終與電場方向相同,;(3
7、)有熱效應(yīng),遵從焦耳楞次定律。 位移電流:(1)由變化的電場產(chǎn)生,與電荷宏觀運動無關(guān);(2)可存在于真空、介質(zhì)和導(dǎo)體中,方向與電場方向可以相同,也可以相反,;(3)在導(dǎo)體中無熱效應(yīng),在介質(zhì)中發(fā)熱,不遵從焦耳楞次定律。聯(lián)系:(1)都可以激發(fā)磁場;(2)都遵從安培環(huán)路定理;(3)都具有相同的單位安培。7、 有人說:“高斯定理本是由庫侖定律推證出來的,當(dāng)隨時間改變時,高斯定理仍然成立,但庫侖定律卻需要修改。推證出發(fā)點的適用范圍小于結(jié)果的適用范圍,這不合邏輯。應(yīng)該如何解釋這個問題。答:庫侖定律是直接從實驗中總結(jié)出來的,是整個靜電學(xué)理論的實驗基礎(chǔ),由于它只是從電荷相互作用的角度研究靜電現(xiàn)象局限性較大,只
8、適用于相對靜止的點電荷的場。高斯定理和環(huán)路定理是庫侖定理的推論,由于它們是用場的觀點,從兩個不同側(cè)面,對靜電場的基本性質(zhì)給出了完整描述。適用于一切場源電荷激發(fā)的場,這是經(jīng)過實驗驗證,說明高斯定理更具有普遍意義。當(dāng)然,從另外一個角度,也可以先從實驗中總結(jié)出高斯定理和環(huán)路定理,再由它們導(dǎo)出庫侖定律。比如:可根據(jù)檢驗空腔導(dǎo)體內(nèi)不帶電的實驗得出高斯定理,再將高斯定理應(yīng)用于中心置一點電荷的閉合球面,即可導(dǎo)出庫侖定理,因此高斯定理和環(huán)路定理又叫靜電場第一、二定律,此時庫侖定理只處于推論地位。8、 有人說:“只要自由電荷分布相同,有介質(zhì)存在時靜電場中矢量與真空中靜電場的關(guān)系都是”。這種說法對嗎?正確的說法是
9、什么?答:不對. 正確的說法是:當(dāng)自由電荷分布相同時,而且均勻介質(zhì)充滿整個空間或者分區(qū)充滿整個空間,但分界面必須是等勢面, 才有.9、 根據(jù)邊值關(guān)系完成下列場矢量圖。1),已知D2,畫出D1; 2),已知E1,畫出E2;3),已知H2,畫出H1; 4),已知B1,畫出B2。D2tn(a)B1tn(d)E1tn(b)H2tn(c)思考題2-9D1E2H1B2答:(a),(b)(c),(d)10、 說明體電荷密度和面電荷密度的定義和它們之間的關(guān)系。答:所謂電荷的體密度,就是單位體積內(nèi)的電荷。考慮帶電體內(nèi)某點P,取一體積元包含P點,設(shè)內(nèi)全部電荷代數(shù)和為,則P點電荷體密度定義為,是數(shù)學(xué)上抽象,實際只要
10、宏觀上看足夠小即可。稱為電荷面密度,它的物理意義是單位面積電荷,也應(yīng)是宏觀看很小,微觀看很大。 我們可以將表面層抽象出一個沒有厚度的幾何面,如下,可以設(shè)表面層厚度為,層內(nèi)電荷體密度,取面積為的一塊表面層,它的體積為,其中包含電荷,,設(shè)想,保持乘積為有限值。11、 在雙線傳輸?shù)闹绷麟娐分?,電磁能流是由電源流向?fù)載的,還是由正極流向負(fù)載,再把剩余的帶回負(fù)極?答:是由電源流向負(fù)載的。在直流電路中電磁能并非通過電流傳輸,而是通過導(dǎo)線周圍的電磁場場從電源傳輸至負(fù)載。12、 通過導(dǎo)體中各處的電流密度不同,那么電流能否是恒定電流?為什么?舉例說明。答:可以是恒定電流。恒定電流只是要求,.某處電流密度與時間無
11、關(guān).但可以是空間坐標(biāo)的函數(shù).如恒定電流通過粗細(xì)不均的導(dǎo)體,導(dǎo)體中各處的電流密度不同.13、 簡述真空中麥克斯韋方程組的建立過程。 由高斯定理和庫侖定律得真空中靜電場的微分方程:, 由畢奧薩伐爾定律得真空中靜磁場的微分方程: , 加上電磁感應(yīng)定律和位移電流假設(shè)得真空中麥克斯韋方, 14、 考察真空中的麥克斯韋方程組,總結(jié)電場、磁場的產(chǎn)生方式及性質(zhì)。電場有兩種產(chǎn)生方式:a.電荷產(chǎn)生的電場是有源無旋場,b. 變化的磁場產(chǎn)生的電場是無源有旋場。磁場有兩種產(chǎn)生方式:a .電流產(chǎn)生的磁場是有旋無源場,b. 變化的磁場產(chǎn)生的電場是有旋無源場。15、 介質(zhì)中可以有幾種電流密度?答:三種(1)自由電流密度;(2
12、)在外磁場下分子電流的規(guī)則取向形成的磁化電流密度;(3)電場變化時介質(zhì)的極化強度發(fā)生變化產(chǎn)生的極化電流密度。16、 麥克斯韋方程組描述了電磁場的規(guī)律,而微分形式的麥克斯韋方程組卻不能用于介質(zhì)界面上,是否能得出在介質(zhì)界面上電磁規(guī)律失效?答:不能,在介質(zhì)界面上,場量會有躍變,因而場量的微分不再存在,使微分方程失效,而不是電磁規(guī)律失效;積分形式的麥克斯韋方程組仍然有效。17、 什么因素引起界面兩側(cè) ,法向分量躍變?什么因素引起界面兩側(cè),切向分量躍變?答:自由電荷面密度引起法向分量的躍變。,極化電荷面密度引起法向分量的躍變。;總電荷面密度引起法向分量的躍變。,自由電流線密度引起切向分量的躍變。;磁化電
13、流線密度引起切向分量的躍變。;總電流線密度引起切向分量的躍變.18、 靜場中存在能流嗎?試證明在同一空間中存在靜止電荷的靜電場和永久磁鐵的磁場.此時可能存在物理量,以及,但沒有能流。對空間任意閉和曲面,有答:靜場中不存在能流,因為能流是描述電磁場的能量運動的物理量,靜場雖然具有能量,但能量是靜態(tài)分布,不傳播,不運動。證明:對靜電場,又因為空間只有永久磁鐵,傳導(dǎo)電流。且為靜場根據(jù)Maxwell方程故 19、 我們在推導(dǎo)Maxwell方程,應(yīng)用了電磁感應(yīng)定律當(dāng)回路相對于觀察者(實驗室)靜止不動時,上式變?yōu)椋覀冇兄啦粌H磁場變化可以產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,導(dǎo)體回路運動時也可以產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,顯然上式推導(dǎo)過
14、程中未考慮動生電動勢,那么的出的結(jié)果具有普遍性嗎?你怎樣理解?答:雖然結(jié)果是從特殊情況得出的,但卻是普遍成立的。下面來討論普遍情況:當(dāng)回路相對于觀察者(實驗室)以速度v沿著某一方向運動時,dt時間內(nèi)回路上線元運動過的位移,則所以 第一項代表回路L不動,而磁場B變化產(chǎn)生的感生電動勢.第二項代表磁場B恒定不變而回路L運動產(chǎn)生的動生電動勢,但等式左端的是相對于回路L的感生電場,不是相對于實驗室的,磁場B是實驗室參考系中的測量結(jié)果。,令 ,則有: 其中即是實驗室參考系中的測量的感生電場。變換式就是不考慮相對論效應(yīng)時,不同參考系中電磁場的變換關(guān)系,參閱第七章狹義相對論內(nèi)容。四、 計算與證明1. 若干運算
15、公式的證明(利用公式得)2. 根據(jù)算符的微分性與向量性,推導(dǎo)下列公式:解:(1)(2)在(1)中令得:,所以 即 3. 設(shè)是空間坐標(biāo)的函數(shù),證明: , , 證明:(1)(2)(3) 4. 設(shè)為源點到場點的距離,的方向規(guī)定為從源點指向場點。(1)證明下列結(jié)果,并體會對源變量求微商與對場變量求微商的關(guān)系: ; ; ; , 。(2)求 , , , ,及 ,其中、及均為常向量。(1)證明: 可見 可見 , (2)解: 因為,為常向量,所以, ,又, 為常向量,而,所以 5. 應(yīng)用高斯定理證明,應(yīng)用斯托克斯(Stokes)定理證明證明:(I)設(shè)為任意非零常矢量,則根據(jù)矢量分析公式 ,令其中,便得所以 因
16、為是任意非零常向量,所以(II)設(shè)為任意非零常向量,令,代入斯托克斯公式,得 (1)(1)式左邊為: (2)(1)式右邊為: (3)所以 (4)因為為任意非零常向量,所以6. 已知一個電荷系統(tǒng)的偶極矩定義為 ,利用電荷守恒定律證明p的變化率為:證明:方法(I)因為封閉曲面S為電荷系統(tǒng)的邊界,所以電流不能流出這邊界,故, 同理 , 所以 方法(II)根據(jù)并矢的散度公式得:7. 若m是常向量,證明除點以外,向量的旋度等于標(biāo)量的梯度的負(fù)值,即,其中R為坐標(biāo)原點到場點的距離,方向由原點指向場點。證明:其中 , () , ()又 所以,當(dāng)時,8. 有一內(nèi)外半徑分別為和的空心介質(zhì)球,介質(zhì)的電容率為,使介質(zhì)
17、球內(nèi)均勻帶靜止自由電荷,求:(1)空間各點的電場;(2)極化體電荷和極化面電荷分布。解:(1)設(shè)場點到球心距離為。以球心為中心,以為半徑作一球面作為高斯面。由對稱性可知,電場沿徑向分布,且相同處場強大小相同。當(dāng)時, 。當(dāng)時, , ,向量式為 當(dāng)時, 向量式為 (2)當(dāng)時,當(dāng)時,當(dāng)時,9. 內(nèi)外半徑分別為和的無窮長中空導(dǎo)體圓柱,沿軸向流有恒定均勻自由電流,導(dǎo)體的磁導(dǎo)率為,求磁感應(yīng)強度和磁化電流。解:(1)以圓柱軸線上任一點為圓心,在垂直于軸線平面內(nèi)作一圓形閉合回路,設(shè)其半徑為。由對稱性可知,磁場在垂直于軸線的平面內(nèi),且與圓周相切。當(dāng) 時,由安培環(huán)路定理得:當(dāng) 時,由環(huán)路定理得:所以 , 向量式為
18、 當(dāng) 時,所以 , 向量式為 (2)當(dāng) 時,磁化強度為所以 在 處,磁化面電流密度為在 處,磁化面電流密度為向量式為 10. 證明均勻介質(zhì)內(nèi)部的體極化電荷密度總是等于體自由電荷密度的倍。證明:在均勻介質(zhì)中 所以 11. 證明兩個閉合的恒定電流圈之間的相互作用力大小相等方向相反(但兩個電流元之間的相互作用力一般并不服從牛頓第三定律)證明: 線圈1在線圈2的磁場中受的力:,而 , (1)同理可得線圈2在線圈1的磁場中受的力: (2)(1)式中:同理(2)式中: 12. 平行板電容器內(nèi)有兩層介質(zhì),它們的厚度分別為和,電容率為和,今在兩板接上電動勢為E 的電池,求:(1)電容器兩極板上的自由電荷面密度
19、和;(2)介質(zhì)分界面上的自由電荷面密度。(若介質(zhì)是漏電的,電導(dǎo)率分別為和 當(dāng)電流達(dá)到恒定時,上述兩物體的結(jié)果如何?)解:忽略邊緣效應(yīng),平行板電容器內(nèi)部場強方向垂直于極板,且介質(zhì)中的場強分段均勻,分別設(shè)為和,電位移分別設(shè)為和,其方向均由正極板指向負(fù)極板。當(dāng)介質(zhì)不漏電時,介質(zhì)內(nèi)沒有自由電荷,因此,介質(zhì)分界面處自由電荷面密度為 取高斯柱面,使其一端在極板A內(nèi),另一端在介質(zhì)1內(nèi),由高斯定理得:同理,在極板B內(nèi)和介質(zhì)2內(nèi)作高斯柱面,由高斯定理得:在介質(zhì)1和介質(zhì)2內(nèi)作高斯柱面,由高斯定理得:所以有 , 由于 E 所以 E 當(dāng)介質(zhì)漏電時,重復(fù)上述步驟,可得:, , 介質(zhì)1中電流密度 介質(zhì)2中電流密度 由于電
20、流恒定, 再由 E 得EE EE E13. 證明:(1)當(dāng)兩種絕緣介質(zhì)的分界面上不帶面自由電荷時,電場線的曲折滿足其中和分別為兩種介質(zhì)的介電常數(shù),和分別為界面兩側(cè)電場線與法線的夾角。(2)當(dāng)兩種導(dǎo)電介質(zhì)內(nèi)流有恒定電流時,分界面上電場線的曲折滿足其中和分別為兩種介質(zhì)的電導(dǎo)率。證明:(1)由的切向分量連續(xù),得 (1)交界面處無自由電荷,所以的法向分量連續(xù),即 (2)(1)、(2)式相除,得 (2)當(dāng)兩種電介質(zhì)內(nèi)流有恒定電流時由的法向分量連續(xù),得 (3)(1)、(3)式相除,即得 14. 試用邊值關(guān)系證明:在絕緣介質(zhì)與導(dǎo)體的分界面上,在靜電情況下,導(dǎo)體外的電場線總是垂直于導(dǎo)體表面;在恒定電流情況下,
21、導(dǎo)體內(nèi)電場線總是平行于導(dǎo)體表面。證明:(1)設(shè)導(dǎo)體外表面處電場強度為,其方向與法線之間夾角為,則其切向分量為。在靜電情況下,導(dǎo)體內(nèi)部場強處處為零,由于在分界面上的切向分量連續(xù),所以 因此 即只有法向分量,電場線與導(dǎo)體表面垂直。(2)在恒定電流情況下,設(shè)導(dǎo)體內(nèi)表面處電場方向與導(dǎo)體表面夾角為,則電流密度與導(dǎo)體表面夾角也是。導(dǎo)體外的電流密度,由于在分界面上電流密度的法向分量連續(xù),所以 因此 即只有切向分量,從而只有切向分量,電場線與導(dǎo)體表面平行。15. 內(nèi)外半徑分別為a和b的無限長圓柱形電容器,單位長度荷電為,板間填充電導(dǎo)率為的非磁性物質(zhì)。(1)證明在介質(zhì)中任何一點傳導(dǎo)電流與位移電流嚴(yán)格抵消,因此內(nèi)
22、部無磁場。(2)求隨時間的衰減規(guī)律。(3)求與軸相距為的地方的能量耗散功率密度。(4)求長度l的一段介質(zhì)總的能量耗散功率,并證明它等于這段的靜電能減少率。解:(1)以電容器軸線為軸作一圓柱形高斯面,其半徑為r,長度為L,其中則由高斯定理得: (1)所以 , (2)再由電流連續(xù)性方程得: (3)所以 (4)即與嚴(yán)格抵消,因此內(nèi)部無磁場。(2)由 得: (5)聯(lián)立(2)(4)(5)得 (6)所以 (7)設(shè)初始條件為 ,則由(7)式得所以, (8)(3) (9)(4) 將上式在長度為l的一段介質(zhì)內(nèi)積分,得 (10)由 得:所以 (11)由(6)(10)(11)得 :即總的能量耗散功率等于這段介質(zhì)的靜
23、電能減少率。ABR1R2圖4-1616. 有一個金屬圓環(huán),由電阻分別為R1和R2的兩個半圓環(huán)組成,R1R2。此圓環(huán)放在如圖所示的均勻磁場B中,當(dāng)B增加時,比較A、B兩分界面電勢的高低。解:由法拉第電磁感應(yīng)定律知,金屬環(huán)內(nèi)的感生電場方向是逆時針的,而且在R1段,R2段中的電動勢相等,與材料無關(guān).相當(dāng)于兩個電動勢順接串聯(lián).由閉合電路歐姆定律, ,所以 17. 在介質(zhì)中存在穩(wěn)恒電流條件下,導(dǎo)出介質(zhì)分界面上電流密度的邊值關(guān)系;并證明在界面上電流線的偏折為: 式中、分別為介質(zhì)的電導(dǎo)率,、為界面兩側(cè)電流線與界面法線的夾角。證明:(1)對穩(wěn)恒電流:,在介質(zhì)界面上滿足 作如圖所是的圓柱形閉合曲面,上下底面無限
24、靠近界面,則有: 題4-17圖,即:(2)利用(1)的結(jié)果及電場的邊值關(guān)系: 得:,兩式相除便得:,即:18. 半徑為R,厚為h(hR)的圓介質(zhì)盤均勻極化, 已知介電常數(shù)為,極化強度矢量與盤的一個直徑平行,求盤中心的總電場強度和極化電荷在盤中心激發(fā)的電場強度。解:(1)由于得: (2)極化電荷面密度:,分布于盤的邊緣,極化電荷在中心的場為:,方向與極化方向相反.19. 已知某一區(qū)域給定電流密度,其中c為大于零的常數(shù)。 1)在此瞬間電荷密度的時間變化率是多少?(2)求此時以原點為球心,a為半徑的球的總電荷的時間變化率.解: ,根據(jù)電荷守恒定律: 。20. 有一介質(zhì)球,半徑為a,沿矢徑極化,極化強
25、度與矢徑之長度成正比,求極化電荷體密度和表面電荷密度,并證明總電荷為零。解:(1)極化電荷體密度(2)表面極化電荷密度 (3)介質(zhì)球總電荷 說明介質(zhì)球在電場作用下發(fā)生極化電荷分布發(fā)生變化,但電荷總量不變。dFBvdq題4-21圖21. 一個電介質(zhì)圓柱,電容率為,繞其軸以角速度旋轉(zhuǎn)。設(shè)圓柱置于均勻外磁場中,的方向與圓柱軸線平行,試問介質(zhì)圓柱內(nèi)及表面有極化電荷分布嗎?若有,計算極化電荷密度。解:介質(zhì)圓柱內(nèi)及表面都有極化電荷分布。在由于介質(zhì)圓柱內(nèi)取一體積元dv,它受到的磁場力, 此力等效于一電場作用于體積元dv上,等效電場極化強度 極化體電荷密度 極化面電荷密度 22. 如圖4-22所示,假如靜電場
26、某一部分的電場線的形狀是以O(shè)點為中心的同心圓弧,該部分上每點的電場強度都與該點離O點距離成反比嗎? 試加以證明.or題4-22圖解: 該部分每點的電場強度都應(yīng)與該點離O點距離成反比.證明如下: 取以O(shè)為原點的柱坐標(biāo)系,z軸垂直于紙面.分析知: 電場方向沿方向,且電場與z無關(guān).只是r的函數(shù), 即,靜電場滿足,即:于是,得 , 結(jié)論: 此區(qū)域內(nèi)的電場強度與該點離O點距離成反比.23. 由畢薩定律出發(fā)證明磁場的”高斯”定理.證明: 由于又因為 24. 下面的矢量函數(shù)中哪些可能是真空中穩(wěn)恒磁場?如果是,求其源電流解:作為穩(wěn)恒磁場,必須滿足,故不能描述故可以描述 故可以描述25. 證明通過空間任意閉和曲面的自由電流和位移電流的總量為零。證明:通過空間任意閉和曲面的自由電流和位移
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 餐飲品牌加盟合同范本
- 北京的租房合同范本
- 設(shè)備購買及安裝合同
- 信息咨詢購銷合同范本
- 產(chǎn)品委托開發(fā)某某用合同
- 軟件項目開發(fā)戰(zhàn)略合作協(xié)議書范本
- 企業(yè)戰(zhàn)略分析與決策制定作業(yè)指導(dǎo)書
- 股權(quán)轉(zhuǎn)讓居間合同模板
- 美發(fā)店裝修施工合同協(xié)議書
- 大型商場租賃合同
- 安全生產(chǎn)事故調(diào)查與案例分析(第3版)課件 呂淑然 第5、6章 事故案例評析、相關(guān)法律法規(guī)
- 2025年南陽科技職業(yè)學(xué)院高職單招數(shù)學(xué)歷年(2016-2024)頻考點試題含答案解析
- 加油站復(fù)工復(fù)產(chǎn)方案
- 2025-2030年中國增韌劑(MBS高膠粉)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景趨勢分析報告
- 2025年高考物理復(fù)習(xí)新題速遞之萬有引力與宇宙航行(2024年9月)
- 2025年首都機場集團公司招聘筆試參考題庫含答案解析
- 2025云南省貴金屬新材料控股集團限公司面向高校畢業(yè)生專項招聘144人高頻重點提升(共500題)附帶答案詳解
- 蘇州市區(qū)2024-2025學(xué)年五年級上學(xué)期數(shù)學(xué)期末試題一(有答案)
- 暑期預(yù)習(xí)高一生物必修二知識點
- (高清版)DB43∕T 1147-2015 太陽能果蔬烘干機
- 醫(yī)院人體器官捐獻(xiàn)及獲取流程
評論
0/150
提交評論