电磁场与电磁波期中考试

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兰州大学信息院2004-2010学年_电磁场与电磁波_期中试题及答案(史上最全)

兰州大学信息院2004-2010学年_电磁场与电磁波_期中试题及答案(史上最全)
兰州大学2005~2006 学年第1学期
期中考试试卷
课程名称:电磁场理论主讲:年级:2003级
班级姓名学号
题号




合计
分数
第一题图
一.(30分)内、外半径分别为 和 的球形电容器内填充由内到外的介电常数分别为 、 的两种介质,介质分界面的半径为 ,内、外导体所带电量分别为 、 ,如图一所示。试求:
2、(电信、通信专业做)一个横放的U型导体槽,沿z方向为无限长,其各个边上的电势分布如图3所示,求U型槽内部的电势分布。
3、(基地班做)一个横放的U型导体槽,沿z方向为无限长,其各个边上的电势分布如图4所示,求U型槽内部的电势分布。
考试中可能用到的公式:
球坐标系中

评分标准:
普通班:
一、10分;二、20分;三、20分;四、25分+25分
2、(基地班做)一个横放的U型导体槽,沿z方向为无限长,其各个边上的电势分布如图4所示,求U型槽内部的电势分布。
考试中可能用到的公式:
柱坐标系中
; ;
期末考试试卷(A卷)参考答案
课程名称:《电磁场理论》,《电磁场与电磁波》任课教师:
学院:信息科学与工程学院专业:年级:
一.判断题(每小题3分,共15分;在括号内正确的打√,错误的打×。)
1(×)2(×)3(×)4(√)5(×)
二.选择题(每小题3分,共15分;将正确答案的字母填在括号内。)
1(A)2(A)3(D)4(A)5(A)
三、电感计算题
xyz坐标系中,原点处沿z方向有一金属细导线,一个高度为b、宽度为a的矩形线框ABCD,与其平行放置,该线框宽边在xoy平面内的投影如图2所示,试求二者之间的互感。

电磁场与电磁波考试试题

电磁场与电磁波考试试题

电磁场与电磁波考试试题一、选择题(每题 3 分,共 30 分)1、真空中的介电常数为()。

A 885×10^(-12) F/mB 4π×10^(-7) H/mC 0D 无穷大2、静电场中,电场强度的环流恒等于()。

A 电荷的代数和B 零C 电场强度的大小D 不确定3、磁场强度的单位是()。

A 安培/米B 伏特/米C 牛顿/库仑D 特斯拉4、对于时变电磁场,以下说法正确的是()。

A 电场和磁场相互独立B 电场是无旋场C 磁场是无散场D 电场和磁场没有关系5、电磁波在真空中的传播速度为()。

A 光速B 声速C 无限大D 不确定6、以下哪种波不是电磁波()。

A 可见光B 超声波C 无线电波D X 射线7、均匀平面波在理想介质中传播时,电场和磁场的相位()。

A 相同B 相反C 相差 90 度D 不确定8、电位移矢量 D 与电场强度 E 的关系为()。

A D =εEB D =ε0ECD =μH D D =μ0H9、坡印廷矢量的方向表示()。

A 电场的方向B 磁场的方向C 能量的传播方向D 电荷的运动方向10、电磁波的极化方式不包括()。

A 线极化B 圆极化C 椭圆极化D 方极化二、填空题(每题 3 分,共 30 分)1、库仑定律的表达式为________。

2、静电场的高斯定理表明,通过任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面所包围的________。

3、安培环路定理表明,磁场强度沿任意闭合回路的线积分等于穿过该回路所包围面积的________。

4、位移电流的定义式为________。

5、麦克斯韦方程组的四个方程分别是________、________、________、________。

6、电磁波的波长、频率和波速之间的关系为________。

7、理想导体表面的电场强度________,磁场强度________。

8、均匀平面波的电场强度和磁场强度的比值称为________。

9、线极化波可以分解为两个________极化波的合成。

(完整word版)电磁场与电磁波波试卷3套含答案

(完整word版)电磁场与电磁波波试卷3套含答案

《电磁场与电磁波》试卷1一. 填空题(每空2分,共40分)1.矢量场的环流量有两种特性:一是环流量为0,表明这个矢量场 无漩涡流动 .另一个是环流量不为0,表明矢量场的 流体沿着闭合回做漩涡流动 .2.带电导体内静电场值为 0 ,从电位的角度来说,导体是一个 等电位体 ,电荷分布在导体的 表面 。

3.分离变量法是一种重要的求解微分方程的方法,这种方法要求待求的偏微分方程的解可以表示为 3个 函数的乘积,而且每个函数仅是 一个 坐标的函数,这样可以把偏微分方程化为 常微分方程 来求解。

4.求解边值问题时的边界条件分为3类,第一类为 整个边界上的电位函数为已知 ,这种条件成为狄利克莱条件.第二类为已知 整个边界上的电位法向导数 ,成为诺伊曼条件。

第三类条件为 部分边界上的电位为已知,另一部分边界上电位法向导数已知 ,称为混合边界条件。

在每种边界条件下,方程的解是 唯一的 。

5.无界的介质空间中场的基本变量B 和H 是 连续可导的 ,当遇到不同介质的分界面时,B 和H 经过分解面时要发生 突变 ,用公式表示就是 12()0n B B ⋅-=,12()s n H H J ⨯-=.6.亥姆霍兹定理可以对Maxwell 方程做一个简单的解释:矢量场的 旋度 ,和 散度 都表示矢量场的源,Maxwell 方程表明了 电磁场 和它们的 源 之间的关系。

二.简述和计算题(60分)1.简述均匀导波系统上传播的电磁波的模式。

(10分)答:(1)在电磁波传播方向上没有电场和磁场分量,即电场和磁场完全在横平面内,这种模式的电磁波称为横电磁波,简称TEM 波.(2)在电磁波传播方向上有电场和但没有磁场分量,即磁场在横平面内,这种模式的电磁波称为横磁波,简称TM 波。

因为它只有纵向电场分量,又成为电波或E 波.(3)在电磁波传播方向上有磁场但没有电场分量,即电场在横平面内,这种模式的电磁波称为横电波,简称TE 波。

因为它只有纵向磁场分量,又成为磁波或M 波。

专题06 电磁场与电磁波初步(解析版)-2024-2025学年高二物理上学期期中考点(教科版必修三)

专题06 电磁场与电磁波初步(解析版)-2024-2025学年高二物理上学期期中考点(教科版必修三)

专题02电场能的性质目录 (2)清单01磁场和磁感线 (2)清单02磁感应强度磁通量 (3)清单03电磁感应现象及应用 (4)清单04电磁波的发现及应用 (5)清单05能量量子化 (7) (8)清单01电势和电势能 (8)考点1:电势能的概念及其相对性 (8) (25)清单01磁场磁感线1.磁场(1)基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用.(2)方向:小磁针的N极所受磁场力的方向,或自由小磁针静止时N极的指向.(3)磁场和电场的比较(1)引入:在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致.(2)特点:磁感线的特点与电场线的特点类似,主要区别在于磁感线是闭合的曲线.(3)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图下所示).(4)磁感线和电场线的比较清单02磁感应强度磁通量1.磁感应强度(1)定义式:B=FIL(通电导线垂直于磁场).(2)方向:小磁针静止时N极的指向.(3)磁感应强度是反映磁场性质的物理量,由磁场本身决定,是用比值法定义的.(4)磁场的叠加磁感应强度是矢量,计算时与力的计算方法相同,利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解.(5)磁场叠加问题的一般解题思路①确定磁场场源,如通电导线.②定位空间中需求解磁场的点,利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的大小和方向.如图所示为M、N在c点产生的磁场.③应用平行四边形定则进行合成,如图中的合磁场.2.匀强磁场(1)定义:各点磁感应强度大小相等,方向相同的磁场。

(2)磁感线的特点:磁感线时一组平行且等距的直线。

(3)实例分析:距离很近的两个平行异名磁极之间的磁场,除边缘部分外,可以认为是匀强磁场,如下图甲所示;两个平行放置较近的线圈通电时,其中间区域的磁场近似为匀强磁场,如图乙所示;通电螺线管内的磁场,如图丙所示。

3.磁通量(1)定义:匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S ⊥的乘积.即Φ=BS ⊥.(2)磁通量的计算:Φ=BS ⊥.适用条件:①匀强磁场;②磁感线与平面垂直.(3)若磁感线与平面不垂直,则Φ=BS cos θ.其中S cos θ为面积S 在垂直于磁感线方向上的投影面积S 1,如图所示.(4)磁通量的正负:磁通量是标量,但有正负,若磁感线从某一面穿入时,磁通量为正值,磁感线从此面穿出时则为负值.(5)磁通量可用穿过某一平面的磁感线条数表示.若有磁感线沿相反方向穿过同一平面,则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和).清单03电磁感应现象及应用1.电磁感应(1)概念:当给一个线圈通电或断电的瞬间,在另一个线圈上出现了电流,此现象叫做电磁感应现象。

电磁场与电磁波考卷0901(a)new

电磁场与电磁波考卷0901(a)new

电磁场与电磁波考卷0901(a)new一、选择题(每题2分,共20分)A. 电势B. 磁感应强度C. 介电常数D. 磁导率2. 下列关于电磁波的说法,正确的是:A. 电磁波在真空中的传播速度小于光速B. 电磁波的传播方向垂直于电场和磁场方向C. 电磁波的频率与波长成正比D. 电磁波是横波3. 在真空中,下列关于电磁波的传播速度,正确的是:A. 与频率无关B. 与波长成正比C. 与介电常数成正比D. 与磁导率成正比A. 麦克斯韦方程组B. 欧姆定律C. 焦耳定律D. 库仑定律5. 在电磁波传播过程中,下列哪个物理量始终保持不变?A. 电场强度B. 磁场强度C. 传播速度D. 波长6. 下列关于电磁场的能量密度,正确的是:A. 只与电场强度有关B. 只与磁场强度有关C. 与电场强度和磁场强度均有关D. 与介质的介电常数和磁导率有关A. 偏振片B. 电磁波的反射C. 电磁波的折射D. 电磁波的衍射8. 在电磁波的传播过程中,下列哪个物理量与波长成反比?A. 频率B. 传播速度C. 相速度D. 角频率9. 下列关于电磁波的干涉现象,正确的是:A. 只在相同频率的电磁波之间发生B. 只在相干电磁波之间发生C. 在任意电磁波之间均可发生D. 与电磁波的极化方向有关A. 折射率B. 介电常数C. 磁导率D. 电导率二、填空题(每题2分,共20分)1. 电磁波是由______和______交替变化而产生的。

2. 电磁波在真空中的传播速度为______。

3. 电磁波的波长与频率成______比。

4. 麦克斯韦方程组描述了______、______、______和______四个基本电磁场规律。

5. 电磁波的能量密度与______和______的平方成正比。

6. 电磁波的极化是指______在传播过程中方向的变化。

7. 电磁波的干涉现象是指______在空间叠加时产生的现象。

8. 电磁波的衍射是指______在遇到障碍物或通过狭缝时发生的现象。

电磁场与电磁波试题含答案

电磁场与电磁波试题含答案

函数乘积的方法。
二、简述题 (每小题 5 分,共 20 分)
11.简述高斯通量定理,并写出其积分形式和微分形式的表达式。
12.试简述电磁场在空间是如何传播的?
13.试简述何谓边界条件。
E

q 4 0r 2
eˆr
(1)求出电力线方程;(2)画出电力线。
19.设点电荷位于金属直角劈上方,如图 1 所示,求
(1) 画出镜像电荷所在的位置
(2) 直角劈内任意一点 (x, y, z) 处的电位表达式
图1
20.设时变电磁场的电场强度和磁场强度分别为:
E E0 cos(t e )
14.什么是色散?色散将对信号产生什么影响?
三、计算题 (每小题 10 分,共 30 分)
15.标量场 x, y, z x2 y3 ez ,在点 P1,1,0处
7
(1)求出其梯度的大小
(2)求梯度的方向
16.矢量
A

eˆx

2eˆy
,B

eˆx
3eˆz
,求
(1) A B

9.电介质中的束缚电荷在外加
作用下,完全脱离分子的内部束缚力时,我们把这种
现象称为击穿。
10.法拉第电磁感应定律的微分形式为

二、简述题 (每小题 5 分,共 20 分)
11.简述恒定磁场的性质,并写出其两个基本方程。
12.试写出在理想导体表面电位所满足的边界条件。
13.试简述静电平衡状态下带电导体的性质。
(1) A B
(2) A B
17.在无源的自由空间中,电场强度复矢量的表达式为

E eˆ x 3E0 eˆ y 4E0 e jkz

电磁场与电磁波试题及答案

电磁场与电磁波试题及答案

电磁场与电磁波试题及答案一、选择题1. 以下哪个物理量描述了电场线的密度?A. 电场强度B. 电势C. 电通量D. 电荷密度答案:A. 电场强度2. 在电磁波传播过程中,以下哪个说法是正确的?A. 电磁波的传播速度与频率成正比B. 电磁波的传播速度与波长成正比C. 电磁波的传播速度与频率无关D. 电磁波的传播速度与波长成反比答案:C. 电磁波的传播速度与频率无关3. 在真空中,以下哪个物理量与磁感应强度成正比?A. 磁场强度B. 磁通量C. 磁导率D. 磁化强度答案:A. 磁场强度二、填空题4. 在电场中,某点的电场强度大小为200 V/m,方向向东,则该点的电场强度可以表示为______。

答案:200 V/m,方向向东5. 一个电磁波在空气中的波长为3 m,频率为100 MHz,则在空气中的传播速度为______。

答案:300,000,000 m/s6. 一个长直导线通过交流电流,其周围产生的磁场是______。

答案:圆形磁场三、计算题7. 一个平面电磁波在真空中的电场强度为50 V/m,磁场强度为0.2 A/m。

求该电磁波的波长和频率。

解题过程:根据电磁波的基本关系,电场强度和磁场强度满足以下关系:\[ E = c \times B \]其中,\( c \) 为光速,\( E \) 为电场强度,\( B \) 为磁场强度。

代入数据:\[ 50 = 3 \times 10^8 \times 0.2 \]解得:\[ c = 1.25 \times 10^7 m/s \]根据电磁波的波长和频率关系:\[ c = \lambda \times f \]代入光速和波长关系:\[ 1.25 \times 10^7 = \lambda \times f \]假设频率为 \( f \),则波长为:\[ \lambda = \frac{1.25 \times 10^7}{f} \]由于波长和频率的乘积为光速,可以求出频率:\[ f = \frac{1.25 \times 10^7}{3 \times 10^8} = 0.0417 \text{ GHz} \]将频率代入波长公式,求出波长:\[ \lambda = \frac{1.25 \times 10^7}{0.0417\times 10^9} = 3 m \]答案:波长为3 m,频率为0.0417 GHz8. 一个半径为10 cm的圆形线圈,通过频率为10 MHz的正弦交流电流,求线圈中心处的磁场强度。

海南大学电磁场与电磁波第四版 期中测试 参考答案

海南大学电磁场与电磁波第四版 期中测试 参考答案

4 对比系数,波矢量为
K en k ex A ez 2 3
8
K E 3A 2 3 0
A 2, k 4, 12 10 rad , 1 3 en ex ez , i 60 0 2 2 3 5 恒稳场的场量与距离的平方成反比,电偶极子、 磁偶极子的场量与距离的立方成反比,点源辐射场 的场量与距离成反比,能量流与距离的平方成反比
时视为良导体
,在频率为 f 时视为弱导电媒质,在 频率为 f 之间视为半导电媒质,体现了媒 质特性随频率变化。
3
度的散度为零,
度的旋度为零。静电场的
度为零,据此引入电位函数,磁场的 度为 零,据此引入矢磁位函数,矢磁位具有与 同方向的特点。
4 空气中传播的一均匀平面波电场表达式为
E ( z , t ) ( 3ex e y ez ) cos(t Ax 2 3 z ),其中
8 时变场的场源有哪些具体的形式?为什么本质 阻抗具有欧姆的量纲? 根据麦氏方程组的非限定形式,时变场的场源包 括激励源(如天线的电流 J 或 ),媒质中的 感应源(均匀媒质下的位移电流和感应电势, 不均匀媒质下还有散度形式的磁荷、电荷等) 边界上的感应源(体现为反射,导体边界上感 应的面电流和面电荷等),根据亥姆霍斯定理, 场源明确场的分布就明确,时变场只有在激励 源、媒质条件、边界条件均明确时解才是唯一 的,否则会有一组可能的解。由于旋度方程中 感应电势是电场的源 ,唯一电流是磁场的源, 场量的比值关系具有阻抗的量纲。
时变场中点源的辐射场(习题4.12)与距离成
能量流与距离的
二 简述题
成反比。
6 矢量场为什么采用通性矢量和强度矢量两个场 量来建立基本方程?

《电磁场与电磁波》期终考试试卷一答案

《电磁场与电磁波》期终考试试卷一答案

ba 4ab
三.(10 分)边长为 a 的小正方形线圈中心位于半径为 b 的圆线圈轴线上, 且正方形与圆环平行,间距 d >> a,如图所示。求两线圈间的互感。
a d bO
解(1)设圆环轴线为 z 轴,通以电流 I,则它在 z=d
处的磁感应强度 Bz

0 Ib 2 2(b 2 d 2 ) 32
(
y)

0

X (x) ~
Am
sin
m a
x
因此
Y(y) ~
Bm
sh
m a
y

C
m
ch
m a
y
y
y0
0 Bm 0

x, y
m1
Dm
sin
m a
x
ch
m a
y
五.(10 分)半径为 a 的接地导体球外距球心 2a 处有一点电荷 q,求该点
电荷所受到的静电力。
解:
设镜像电荷为 q΄,位于 h΄

q
利用 Φ(-a)=Φ(a)=0 求得
-a
x
q΄=-q/2, h΄=a/2
O h΄ a 2a
F
ax
qq 4 0 (2a h)2
a x
q2 18 0a 2
六.(12 分)已知空气中电场 E a y 0.1sin(10x) cos(6 109 t z) V/m ,
= U0 b
③ 在 y = b 处,电位 = U0
=0
=0


y
=
0
处,
y
0
O
y

电磁场与电磁波-期中试卷

电磁场与电磁波-期中试卷

.
6.用镜像法求解静电场边值问题时,判断镜像电荷设置是否正确的依据是

)。
. 镜像电荷的位置是否与原电荷对称; . 镜像电荷是否与原电荷等值异
号;
. 待求区域内的电位函数所满足的方程与边界条件是否保持不变
7.以下三个矢量函数中,只有矢量函数(
)才可能表示磁感应强
度。
.; .;
.
8.利用电场强度和磁场强度的复数形式计算平均坡印廷矢量的公式是(
)。
; .; .
得分 评卷人 三、分析计算题(每小题15分,共30分)
1.(15分)图1表示同轴线的横截面,内导体半径为,外导体半径为 导体之间填充介电常数为的电介质。同轴线的内外导体上加直流电压 设同轴线的轴向长度远大于横截面尺寸。试求:
图1
(1)电介质内任一点处的电场强度; (2)电介质内任一点处的电位; (3)验证所求的电位满足边界条件。
湖北第二师范学院2016-2017学年度第二学期
《电磁场与应用》课程期中考试试卷
院 系:
物理与机电工 程学院
专业班级:

学生姓名:
号:
考试方式 :
闭卷
………………………………………………………………………………………………
题号 一


四 总分
签名
分数
得分 评卷人



一.填空题(共24分) 1.(4分)时变电磁场基本方程的微分形式是
2、电场强度的电磁波,其传播方向是沿________方向。( )
A.
B.
C.
D.
3. 空气()和电介质()的分界面是z=0的平面。若已知空气中的电
场强度,则电介质中分界面上的电场强度=( )。

《电磁场与电磁波》期终考试试卷三答案

《电磁场与电磁波》期终考试试卷三答案

60 108
E 1 j 0 H j 6 H
ja x 60 3 H 0 sin(10 3 z)e j10 x a z 60 H 0 cos(10 3 z)e j10 x V/m
1 s平均 Re[ E H ] a x 30 H 0 2 cos 2 (10 3 z) w/m 2
R
2 1 1 2 1 3
T 1 R
2 3
3
Em R 10
10 , 3
t Em T 10
20 3
二.
(10 分) 试分析和计算图示矩形域内二维静电场的电位解 (积分系数不必计 算) 。 已知矩形边界上 y = 0 边和 x = a 边的电位为零, 其余两边电位均为 V。
4
(1)+z (2) 1 40 0 1.5 10 (3)圆极化 (4)
8
H=
1 1 a z E (r , t ) [(3ax 2a y )sin(t z) (ax 2 3a y )sin(t z )] A/m 60 60 2
(1)
2f 0 0
E - = -10 ( ax + j ay ) e + j 4 z/3 V/m
4 z 3
4 3
(2) H


j 1 1 az E ( ja x a y )e 120 12
Ht
RS
1 ( ja x a y ) 6
f 3.69 10 3
I μ
0
μ
解:
rH1 rH 2 I
r 0
B1 r B2

I

电磁场与电磁波期中测试卷

电磁场与电磁波期中测试卷

导体是___3___方向。

7. 工作频率为2.4GHz 的WLAN 信号在4r ε=的理想介质中传输时,频率为22 ,传播速度为 23 。

8. 如果矢量场所在的空间中,0A =⨯∇,则这种场中不可能存在________,如果矢量场所在的空间中,0=⋅∇A,则这种场中不可能存在________。

9. ˆˆˆr xxyy zz =++,r '∇⋅= 26 ,r ∇= 27 。

10. 求解曲面座标系矢量运算:()ˆˆˆˆz A A zA ρφρρφρ∂++=∂ 28 。

11.简单导电媒质中,任意点的电流密度J 与该点电场强度的关系是_______29 ,其中, 30 不是由电荷运动产生的。

二、选择题(每题 2 分,共 30 分)1. 相同场源条件下,磁媒质中的磁感应强度是真空中磁感应强度的______倍。

( )A 、μr μ0B 、1/μr μ0C 、μrD 、1/μr2. 在静电场中有一带电的导体实心球,其球心和球外表面上一点的电位______________,此两点的电场强度______________。

( ) A.不相等/相等 B.不相等/不相等 C.相等/相等 D.相等/不相等3. 入射波频率为3GHz f =时,物理尺寸为35310m ⨯⨯的矩形腔的电尺寸是: A.30.50.31λ⨯⨯ B. 35030100λ⨯⨯ C. 315930λ⨯⨯ D.315090300λ⨯⨯4. 下列对磁力线和电力线描述正确的是( )。

A.磁力线和电力线都是封闭的B.磁力线是封闭的,电力线是不封闭的C.磁力线和电力线都不是封闭的D.电力线封闭,磁力线不封闭5. 电容器的大小( )。

A. 与导体的形状有关B. 与导体的电压有关C. 与导体所带的电荷有关D. 与导体的电荷和电压都有关 6. 在贴片天线中,贴片满足的边界条件是: A .法向电场为零 B .切向电场为零 C .法向电场连续 D .切向电场连续7. 假设某介质表面的法向为ˆˆnz =,位于介质表面上的某点的电场强度为ˆˆˆ345xy z =++E ,则它的切向电场强度为: A. ˆˆ34xy =+E B. ˆ5z =E C.ˆˆ34y x =+E D.ˆˆ34y x =-E 8. 坡印廷矢量的方向表示________方向。

湖南大学年电磁场与电磁波期中考试答案

湖南大学年电磁场与电磁波期中考试答案

湖南大学课程考试试卷sv⎰⎰⎰⎰⎰0u ∇∇=; 0u ∇∇⨯=;关于距离矢量R r r '=-,下面表示正确的为)21R ∇=; (B )R ∇=∇考试中心填写:6. 下面表述正确的为(D )(A )矢量场的散度仍为一矢量场; (B )标量场的梯度结果为一标量; (C )矢量场的旋度结果为一标量场;(D )标量场的梯度结果为一矢量7. 已知(23)()(22)x y z D x y e x y e y x e =-+-+-,如已知电介质的介电常数为0ε,则自由电荷密度ρ为 (C)(A ) (B )(C )1 (D ) 0 8. 镜像法中的镜像电荷是(A)的等效电荷。

(A )感应电荷 (B )原电荷 (C ) 原电荷和感应电荷 (D )不确定 9. 静电场中(C)在通过分界面时连续。

(A )E (B )D (C )E 的切向分量 (D )J10. 在使用镜像法解静电边值问题时,镜像电荷必须位于( B )(A )待求场域内 (B )待求场域外 (C )边界面上 (D )任意位置 11. 传导电流是由(C)形成的。

(A )真空中带电粒子定向运动 (B )电介质中极化电荷v 运动 (C )导体中自由电子的定向运动 (D )磁化电流v 速移动12. 矢量场的散度在直角坐标下的表示形式为(A )(A )Ax Ay Az x y z∂∂∂++∂∂∂ (B )x y z Ax Ay Aze e e x y z ∂∂∂++∂∂∂ (C )x y z A A A e e e x y z ∂∂∂++∂∂∂ (D )A A Ax y z ∂∂∂++∂∂∂ 13. 非线性、非均匀、各向异性的磁介质,磁导率是(C ):(A )不随空间位置变化的标量 (B )非标量(C ) 与外加磁场有关的标量(D )与外加磁场无关的标量。

14. 关于导体,下列说法中错误的是(D )(A )静电场中,导体内部的电场强度处处为0; (B )恒定电场中,导体内电位处处相等;(C )静电场中,导体表面电场强度的方向与表面的法线方向平行; (D ) 金属导体的介电常数约等于真空中的介电常数; 15. 导电介质的复介电常数c ε为(C )。

电磁感应与电磁波初步(新高考专用)(解析版)—2024-2025学年高二物理上学期期中

电磁感应与电磁波初步(新高考专用)(解析版)—2024-2025学年高二物理上学期期中

电磁感应与电磁波初步考点一磁场 磁感线1.(2023•广安期中)在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献,下列说法正确的是( )A.法拉第最先引入“场”的概念,并最早发现了电流的磁效应现象B.库仑发现了点电荷的相互作用规律,并通过油滴实验测定了元电荷的数值C.安培在研究磁场与通电导线的相互作用方面做出了杰出的贡献,并提出分子电流假说D.奥斯特发现了磁场对电流的作用规律【答案】C【详解】A.法拉第最先引入“场”的概念,奥斯特最早发现了电流的磁效应现象,选项A错误;B.库仑发现了点电荷的相互作用规律,密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值,选项B错误;C.安培在研究磁场与通电导线的相互作用方面做出了杰出的贡献,并提出分子电流假说,选项C正确;D.奥斯特发现了电流的磁效应,安培发现了磁场对电流的作用规律,选项D错误。

故选C。

2.(2023•上海期中)铁环上绕有绝缘的通电导线,环竖直放置,电流方向如图所示,则铁环中心O 处的磁场方向为( )A.向下B.向上C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外【答案】A【详解】根据安培定则得左侧线圈中的磁场的方向下边是S极,上边是N极,右侧的线圈中的磁场下边是S极,上边是N极,所以铁环中心O处的磁场方向从上向下。

故选A。

3.(2023•上海期中)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。

”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图,则下列说法中正确的是( )A.地理南、北极与地磁场的南、北极重合B.地球内部也存在磁场,地球本身就是一个巨大的磁铁C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.形成地磁场的原因可能是带负电的地球自转引起的【答案】D【详解】A.地理南、北极与地磁场的南、北极并没有重合,之间存在一定的偏角,该偏角叫磁偏角,故A错误;B.磁感线是一系列闭合的曲线,可知,地球内部也存在磁场,地球本身就是一个巨大的磁体,类似于条形磁体,但地球本身不是磁铁,故B错误;C.地球表面在赤道位置的地磁场方向与地面平行,在南北半球的磁场方向与地面之间存在一定的夹角,故C错误;D.地磁的北极在地理南极附近,地磁的南极在地理北极附近,在地球外部空间,磁感线从地理南极出来进入地理北极,根据安培定则,四指指向与地球自转方向相反,可知,形成地磁场的原因可能是带负电的地球自转引起的,故D正确。

电磁场与电磁波 能量转化【考题猜想】18题9大类型原卷版-2025学年高二物理上学期期中鲁科版必修三

电磁场与电磁波 能量转化【考题猜想】18题9大类型原卷版-2025学年高二物理上学期期中鲁科版必修三

专题05电磁场与电磁波能量转化【题型1磁感线】 (1)【题型2安培定则的应用】 (1)【题型3磁感应强度定义】 (2)【题型4磁感应强度叠加】 (3)【题型5磁通量】 (3)【题型6电磁感应现象】 (4)【题型7电磁波】 (5)【题型8能量量子化】 (5)【题型9能量守恒定律及转化】 (6)【题型1磁感线】1.如图所示为磁场中的两条磁感线,A、B、C为磁场中的三个点,其中A、C在同一条直线磁感线上,下列关于A、B、C三点所在处磁场的强弱的说法正确的是()A.A处的磁场比B处的强B.A处的磁场比B处的弱C.A、B、C三点处的磁场方向相同D.无法比较A、B处的磁场强弱2.关于磁感线和电场线,下述说法正确的是()A.磁感线是闭合曲线,而电场线不是闭合曲线B.磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线C.磁感线起始于N极,终止于S极;电场线起始于正电荷,终止于负电荷D.通过磁感线和电场线仅能获得关于磁场和电场方向的信息【题型2安培定则的应用】3.如图所示,通电直导线AC的左侧O处有一小磁针(图中未画出),静止时小磁针的N极垂直纸面向里。

图中D、O、E连线与导线AC垂直,下列说法正确的是()A .直导线AC 中的电流方向是从A 流向CB .关于直导线AC 与O 对称的E 处的磁场与O 处磁场相同C .将小磁针平移到O 的左侧D 处,静止时小磁针的N 极垂直纸面向外D .直导线AC 中的电流逐渐增大的过程中,小磁针将旋转4.用表面涂有绝缘漆的低温超导材料做成的“∞”字形环,由左右两个相同的圆环交叉组成,通以如图所示方向的恒定电流I 。

已知左边圆环中的电流在1O 点产生的磁场磁感应强度大小为1B ,在2O 点产生的磁场磁感应强度大小为2B 。

则左右圆环共同在2O 点产生的磁场磁感应强度大小为()A .12B B .22BC .12B B -D .12B B +【题型3磁感应强度定义】5.关于电场强度和磁感应强度的描述,下列说法正确的是()A .真空中点电荷的电场强度2Q E k r=,由此可知E 与Q 成正比,与2r 成反比B .某位置电场强度的方向就是试探电荷在该位置所受静电力的方向C .磁感应强度方向就是小磁针北极所指的方向D .一段通有电流I 、长为L 的短导线在磁场中受到安培力大小为F ,则磁场的磁感应强度大小F B IL =6.关于磁感应强度,下列说法中正确的是()A .由F B IL=可知,B 与F 成正比,与IL 成反比B .一小段通电导体在某处不受磁场力,说明此处一定无磁场C .磁感应强度的方向就是该处电流受力方向D .磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量【题型4磁感应强度叠加】7.如图甲所示,一长直导线沿南北方向水平放置,在导线正下方有一静止的灵敏小磁针。

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湖南大学课程考试试卷
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)21R ∇
=; (B )R ∇=∇考试中心填写:
6. 下面表述正确的为( )
(A )矢量场的散度仍为一矢量场; (B )标量场的梯度结果为一标量; (C )矢量场的旋度结果为一标量场;(D )标量场的梯度结果为一矢量
7. 已知(23)()(22)x y z D x y e x y e y x e =-+-+-,如已知电介质的介电常数为0ε,则自由电荷密度ρ为( )
(A ) (B )
(C )1 (D ) 0 8. 镜像法中的镜像电荷是( )的等效电荷。

(A )感应电荷 (B )原电荷 (C ) 原电荷和感应电荷 (D )不确定 9. 静电场中( )在通过分界面时连续。

(A )E (B )D (C )E 的切向分量 (D )J
10. 在使用镜像法解静电边值问题时,镜像电荷必须位于( )
(A )待求场域内 (B )待求场域外 (C )边界面上 (D )任意位置 11. 传导电流是由( )形成的。

(A )真空中带电粒子定向运动 (B )电介质中极化电荷v 运动 (C )导体中自由电子的定向运动 (D )磁化电流v 速移动
12. 矢量场的散度在直角坐标下的表示形式为( )
(A )
Ax Ay Az x y z ∂∂∂++∂∂∂ (B )x y z Ax Ay Az
e e e x y z ∂∂∂++∂∂∂
(C )
x y z A A A e e e x y z ∂∂∂++∂∂∂ (D )A A A
x y z ∂∂∂++∂∂∂ 13. 非线性、非均匀、各向异性的磁介质,磁导率是( ):
(A )不随空间位置变化的标量 (B )非标量
(C ) 与外加磁场有关的标量
(D )与外加磁场无关的标量。

14. 关于导体,下列说法中错误的是( )
(A )静电场中,导体内部的电场强度处处为0; (B )恒定电场中,导体内电位处处相等;
(C )静电场中,导体表面电场强度的方向与表面的法线方向平行; (D ) 金属导体的介电常数约等于真空中的介电常数; 15. 导电介质的复介电常数c ε为( )。

0ε01ε
(A )j
ωεσ+;(B )j σεω+;(C )j σεω-;(D )j ωεσ
- 二、填空题 (每空1分,共22分)
1、复数形式的麦克斯韦方程组是(1) (2) (3) (4)
2、在无界理想媒质中传播的均匀平面电磁波,电场与磁场的相位 ,幅度随传播距离的增加而 。

而在导电媒质中传播的均匀平面电磁波,电场与磁场的相位 ,幅度随传播距离的增加而 。

3、在理想介质中的均匀平面电磁波,其电场方向与磁场方向 ,其振幅之比等于 。

4、麦克斯韦方程组中的
和 表明:不仅__ _____ 要产生
电场,而且____ __也要产生电场。

5、真空中的静电场是__________场和__________场;而恒定磁场是____________场和__________场。

传导电流密度___________=→
J 。

位移电流密度___________=→
d J 。

电场能量密度w
e =___________。

磁场能量密度w m =___________。

6. 在无源区域中,磁场强度矢量H 满足的波动方程为___________。

7. 麦克斯韦第二方程是 定律的另一种表达形式。

三、简答题(每题3分,共18分)
1. 写出矢量位、动态矢量位与动态标量位的表达式,并简要说明库仑规范与洛仑兹规范
的意义。

2. 分离变量法的基本步骤有哪些?
3. 试说明导体处于静电平衡时特性
4. 叙述什么是镜像法?其关键和理论依据各是什么?
5. 能流密度矢量(玻印廷矢量)S 是怎样定义的?坡印廷定理是怎样描述的?
6. 简述唯一性定理,并说明其物理意义
四、计算题(共30分)
1. (5分)已知标量函数22223326u x y z x y z =+++--。

(1)求u ∇;(2)在哪些点上u ∇等于零。

2. (5分)设点电荷位于金属直角劈上方,如图1所示,求 (1) 画出镜像电荷所在的位置
(2) 直角劈内任意一点),,(z y x 处的电位表达式
3. (10分)在自由空间(0ε,0μ)传播的均匀平面波磁场为
)109cos(1008z t e H y β-⨯=
A /m
(1)求相位常数β,指出波的传播方向;
(2)写出H
的复数形式;
(3)求电场强度E
的复数表达式; (4)求玻印廷矢量 (5)求平均玻印廷矢量。

4. (10分)在半径为a 、电导率为σ的无限长直圆柱导线中,沿轴向通以均匀分布的恒定电流I ,且导线表面上有均匀分布的电荷面密度S ρ。

求导线表面外侧的玻印廷矢量S 。

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