大连理工大学大学物理作业及答案详解1-22(14)

3.真空中一平面电磁波表达式为Ey?Ez?0，Ex?E0cos??t???y??，在t?t0时刻，c?y?y0 处的电场强度指向x轴负向，则该时刻处的磁场强度方向应该是[ B ]

A. X轴负向 B.Z轴负向 C.X轴正向 D. Z轴正向 答［B］

解：电磁波的表达式得知，电磁波的传播方向沿y轴负方向。对于平面波，波的传播方向就是能流方向，即坡印亭矢量方向。由坡印亭矢量，得到电场、磁场方向满足如下关系

???S?E?H 如图，可见，在t?t0时刻，y?y0 处，磁场强度方向必定沿着z轴负方向。

4.对于平面电磁波，E和H的相位 ，在空间任一点E和H的量值关系为 ，

??????E和H的偏振方向彼此 ，且均与波的传播方向 ，从而可知电磁波是 。

答：相同；

?E??H；垂直；垂直；横波。

５.由两块圆形导体板组成的平板电容器，圆板半径为1cm，中间为空气。当以5A的电流

dE；（２）极板间的位移电流密度Jd；dt（3）极板间的位移电流Id；（４）在圆板边缘处的磁感应强度B。

充电时，求：（１）电容器内部的电场强度变化率

解：平板电容器以恒定电流充电，板上的电荷量随时间正比增加；板上的电荷要在电容器内产生电场，电场强度随电荷量的增加，正比增强；电容器内变化的电场，产生位移电流；位移电流在电容器内产生磁场。

（1）极板上电量随时间的变化：Q?It ,

电荷面密度随时间的变化：??QIt? ， SS 极板间电场强度随时间的变化： E?则电场随时间的变化率：

?It??0?0S ，

dEI??1.8?1015V/m?S dt?0S（2） 极板间的电位移随时间的变化：D 位移电流密度：Jd?（3）极板间的位移电流：Id???It ， SdDI??1.6?104A/m2 dtS?JdS?I?5A ，

（4）极板内，只有位移电流。由于极板是圆形板，具有轴对称性，因此，位移电流在板内产生的磁场也具有轴对称性。由安培环路定理

??22dD2I2?RB??I???RJ???R???R??0I ?B?dl??0Id ，0d0d00CdtS?IB?0?1.0?10?4T

2?R６.如图１５－１所示，平板电容器之间加交变电场