2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、1一平行板電容器的兩極板都是半徑為的圓導體片,在充電時,其中電場強度的變化率為:。試求:(1)兩極板間的位移電流;(2)極板邊緣的磁感應(yīng)強度。解:(1)如圖所示根據(jù)電容器極板帶電情況,可知電場強度的方向水平向右(電位移矢量的方向與的方向相同)。因電容器中為真空,故。忽略邊緣效應(yīng),電場只分布在兩板之間的空間內(nèi),且為勻強電場。已知圓板的面積,故穿過該面積的的通量為由位移電流的定義式,得電容器兩板間位移電流為因,所以的方向與的方向相同,即位移

2、電流的方向與的方向相同。(2)由于忽略邊緣效應(yīng),則可認為兩極板間的電場變化率是相同的,則極板間的位移電流是軸對稱分布的因此由它所產(chǎn)生的磁場對于兩板中心線也具有軸對稱性。在平行板電容器中沿極板邊緣作以半徑為的圓,其上的大小相等,選積分方向與方向一致,則由安培環(huán)路定理可得(全電流)根長導線垂直地接在二圓盤的中心。今用可調(diào)電源使此電容器以恒定的電流充電,試求:(1)此電容器中位移電流密度;(2)如圖(b)所示,電容器中點的磁感應(yīng)強度;(3)證

3、明在此電容器中從半徑為﹑厚度為的圓柱體表面流進的電磁能與圓柱體內(nèi)增加的電磁能相等。解:(1)由全電流概念可知,全電流是連續(xù)的。電容器中位移電流密度的方向應(yīng)如圖(c)所示,其大小為通過電源給電容器充電時,使電容器極板上電荷隨時間變化,從而使極板間電場發(fā)生變化。因此,也可以這樣來求:因為由于,因此所以(2)由于傳導電流和位移電流均呈軸對稱,故磁場也呈軸對稱,顯然過點的線應(yīng)為圓心在對稱軸上的圓,如圖(c)所示。根據(jù)全電流安培環(huán)路定理,將用于此

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