中国矿业大学工程电磁场模拟试题
《工程电磁场》复习题.doc
4.5.A. D = W Q E磁场能量密度等于()C.D = aE6.A. E Z)B. B HC.电场能量密度等于()X. E D B. B H C.7.C.原电荷和感应电荷D.不确定A.正比B.反比10.矢量磁位的旋度是(A)A.磁感应强度B.电位移矢量11.静电场能量We等于()A. [ E DdVB.丄[E HdVJv 2」"12.恒定磁场能量Wm等于()C・平方正比D・平方反比c.磁场强度D.电场强度1 f rC. -\ D EdVD.[E HdV2 Ju JvC. -[ E DdV? Jv D.f E HdVJvAJv;(B)V Vw = 0;15.下列表达式成立的是()A、jv A dS; B> V Vw = 0;(C) V(Vx,4) =0;C、V (Vxw) =o;(D)Vx(Vw) = 0D、Vx(V w) = 0一、单项选择题1.静电场是()A.无散场B.有旋场C.无旋场D.既是有散场又是有旋场2.导体在静电平衡下,其内部电场强度()A.为零B.为常数C.不为零D.不确定3.磁感应强度与磁场强度之间的一般关系为()A.H = “BB. H =C. B = pH电位移矢量与电场强度之间的一般关系为()镜像法中的镜像电荷是()的等效电荷。
A.感应电荷B.原电荷8.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9.两个点电荷之间的作用力大小与两个点电荷之间距离成()关系。
13.关于在一定区域内的电磁场,下列说法中正确的是()(A)由其散度和旋度唯一地确定;(B)由其散度和边界条件唯一地确定;(C)由其旋度和边界条件唯一地确定;(D)由其散度、旋度和边界条件唯一地确定。
14.下列表达式不可能成立的是()(B )电介质中极化电荷v 运动 (A) 8Ax dAy dAz dx dy dz(B)匹廿竺—些& dx x dy y dz 2 5A dA dA ——e + ——e H -- e .(C )'y '20.导电媒质的复介电常数乞为()。
工程电磁场复习题.
工程电磁场期末复习题一、简答题1.如何由电位求电场强度?试写出直角坐标系下的表达式。
.2.写出毕奥—沙伐定律的数学表达式,说明它揭示了哪些物理量间的关系。
表明磁感应强度B与电流I及电流元dl所处位置(R,e R)有关。
3.传导电流、位移电流、运流电流是如何定义的?各有什么特点?传导电流是导体中电荷运动形成的电流。
位移电流是变化的电场产生的等效电流。
运流电流是不导电空间内电荷运动形成的电流。
4.一带电导体球外套有一个与它同心的导体球壳,球壳内外均为空气。
如用导线把壳与球连在一起,结果会如何?5.在磁场中,洛仑兹力是否会对运动电荷做功?为什么?6.什么是接地电阻?其大小与哪些因素有关?.接地设备呈现出的总电阻称之。
与土壤电导率和接地体尺寸(等效球半径)成反比。
7.由电磁感应定律,线圈中感应电流的方向应如何判断?.感应电流与其产生的磁通成右手螺旋关系。
该磁通用以后抗线圈中外磁通的变化。
8.电场强度相同时,电介质中的电能体密度为什么比真空中的大?因而,故9.什么是跨步电压?有何意义?跨步电压,就是指电气设备发生接地故障时,在接地电流入地点周围电位分布区行走的人,其两脚之间的电压。
意义是确定电力系统接地体危险区的半径,并根据其表达式采取相应的工程对策减小危险区面积。
10.平行板电容器,两板带有等量异号自由电荷,忽略边缘效应,当板间距离增大时,板间电场强度是否改变?为什么?电场强度减小,电场强度与平行板之间的距离成反比11.什么是全电流定律?12.不同磁媒质分界面上,磁矢量位满足A1=A2,为什么?13.在线性媒质中,两个线圈之间的互感系数与哪些因素有关?14.将处于平板电容器之间的介质板抽出,问是什么力在做功?外力做功15.恒定磁场中束缚电流和自由电流有何区别?束缚电流是由电介质束缚电荷产生磁偶极子所构成的电流,一个原子尺寸的现象,自由电流不受磁介质束缚二、分析计算题1.半径为a的均匀带电球壳,电荷面密度为常数,外包一层厚度为d、介电常数为的介质,求介质内外的电场强度。
工程电磁场试卷小测验附答案
⼯程电磁场试卷⼩测验附答案⼀、填空题(30分,3分/空)1. XOY平⾯是两种电介质的分界⾯,分界⾯上⽅电位移⽮量为C/m2,相对介电常数为2,分界⾯下⽅相对介电常数为5,则分界⾯下⽅z⽅向电场强度为__________,分界⾯下⽅z⽅向的电位移⽮量为_______________。
2. 静电场中电场强度,则电位沿的⽅向导数为_________________,点A(1,2,3)和B(2,2,3)之间的电位差__________________。
3. 两个电容器和各充以电荷和,且两电容器电压不相等,移去电源后将两电容器并联,总的电容器储存能量为,并联前后能量是否变化。
4. ⼀⽆限长矩形接地导体槽,在导体槽中⼼位置有⼀电位为U的⽆限长圆柱导体,如图1所⽰。
由于对称性,矩形槽与圆柱导体所围区域内电场分布的计算可归结为图中边界、、、和所围区域内的电场计算。
则在边界_____________上满⾜第⼀类边界条件,在边界_____________上满⾜第⼆类边界条件。
图15. 导体球壳内半径为a,外半径为b,球壳外距球⼼d处有⼀点电荷q,若导体球壳接地,则球壳内表⾯的感应电荷总量为____________,球壳外表⾯的感应电荷总量为____________。
⼆、计算题1. 如图2所⽰,内、外两个半径分别为a、b的同⼼球⾯电极组成的电容器,极板间绝缘介质的介电常数为ε,内、外电极上的电荷分别为±Q,试求:(1)绝缘介质中的电场强度;(5分)(2)电容器储存的静电场能量;(5分)(3)内电极单位⾯积受到的膨胀⼒和外电极单位⾯积受到的收缩⼒。
(10分)2. 如图3所⽰,真空中⼀点电荷q置于⾦属球壳内,距球⼼距离为b,球壳半径为a,球壳电位为U0,写出球内任⼀点的电位表达式。
(10分)图2 图33. 如图4所⽰平板电容器,内含两层介质,介质的介电常数和电导率分别为、和、,极板⾯积为S,介质的厚度均为。
在电容器上施加电压,忽略极板的边缘效应。
(完整版)大学物理电磁场练习题含答案
前面是答案和后面是题目,大家认真对对. 三、稳恒磁场答案1-5 CADBC 6-8 CBC 三、稳恒磁场习题1. 有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为 (A) 0.90. (B) 1.00.(C) 1.11. (D) 1.22. [ ]2.边长为l 的正方形线圈中通有电流I ,此线圈在A 点(见图)产生的磁感强度B 为(A) l I π420μ. (B) l Iπ220μ.(C)l Iπ02μ. (D) 以上均不对. [ ]3.通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状,则P ,Q ,O 各点磁感强度的大小B P ,B Q ,B O 间的关系为:(A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O .(C) B Q > B O > B P . (D) B O > B Q > B P .[ ]4.无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为a 、b ,电流在导体截面上均匀分布,则空间各处的B ϖ的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r 的关系定性地如图所示.正确的图是 [ ]5.电流I 由长直导线1沿平行bc 边方向经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框,再由b 点沿垂直ac 边方向流出,经长直导线2返回电源(如图).若载流直导线1、2和三角形框中的电流在框中心O 点产生的磁感强度分别用1B ϖ、2B ϖ和3Bϖ表示,则O 点的磁感强度大小(A) B = 0,因为B 1 = B 2 = B 3 = 0.(B) B = 0,因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0,但021=+B B ϖϖ,B 3 = 0.(C) B ≠ 0,因为虽然B 2 = 0、B 3= 0,但B 1≠ 0.(D) B ≠ 0,因为虽然021≠+B B ϖϖ,但B 3≠ 0. [ ]6.电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一电阻均匀的圆环,再由b 点沿切向从圆环流出,经长导线2返回电源(如图).已知直导线上电流强度为I ,圆环的半径为R ,且a 、b 与圆心O 三点在同一直线上.设直电流1、2及圆环电流分别在O 点产生的磁感强度为1B ϖ、2B ϖ及3Bϖ,则O 点的磁感强度的大小(A) B = 0,因为B 1 = B 2 = B 3 = 0.(B) B = 0,因为021=+B B ϖϖ,B 3= 0.(C) B ≠ 0,因为虽然B 1 = B 3 = 0,但B 2≠ 0. (D) B ≠ 0,因为虽然B 1 = B 2 = 0,但B 3≠ 0.(E) B ≠ 0,因为虽然B 2 = B 3 = 0,但B 1≠ 0. [ ] v7.电流由长直导线1沿切向经a 点流入一个电阻均匀的圆环,再由b 点沿切向从圆环流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线上电流强度为I ,圆环的半径为R ,且a 、b 和圆心O 在同一直线上.设长直载流导线1、2和圆环中的电流分别在O 点产生的磁感强度为1B ϖ、2B ϖ、3Bϖ,则圆心处磁感强度的大小(A) B = 0,因为B 1 = B 2 = B 3 = 0.(B) B = 0,因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0,但021=+B B ϖϖ,B 3 = 0.(C) B ≠ 0,因为B 1≠ 0、B 2≠ 0,B 3≠ 0.(D) B ≠ 0,因为虽然B 3= 0,但021≠+B B ϖϖ. [ ]8.a R r OO ′I在半径为R 的长直金属圆柱体内部挖去一个半径为r 的长直圆柱体,两柱体轴线平行,其间距为a ,如图.今在此导体上通以电流I ,电流在截面上均匀分布,则空心部分轴线上O ′点的磁感强度的大小为(A) 2202R a a I ⋅πμ (B)22202R r a a I -⋅πμ(C) 22202r R a a I-⋅πμ (D) )(222220a r Ra a I -πμ [ ]参考解:导体中电流密度)(/22r R I J -π=.设想在导体的挖空部分同时有电流密度为J 和-J 的流向相反的电流.这样,空心部分轴线上的磁感强度可以看成是电流密度为J 的实心圆柱体在挖空部分轴线上的磁感强度1B ϖ和占据挖空部分的电流密度-J 的实心圆柱在轴线上的磁感强度2B ϖ的矢量和.由安培环路定理可以求得02=B , )(222201r R a Ia B -π=μ 所以挖空部分轴线上一点的磁感强度的大小就等于)(22201r R IaB -π=μ 9. πR 2c3分10.221R B π-3分11. 6.67×10-7 T 3分7.20×10-7 A ·m 2 2分12. 减小 2分在2/R x <区域减小;在2/R x >区域增大.(x 为离圆心的距离) 3分13. 0 1分I 0μ- 2分14. 4×10-6 T 2分 5 A 2分15. I0μ 1分 0 2分2I0μ 2分16. 解:①电子绕原子核运动的向心力是库仑力提供的.即∶ 02202041a m a e v =πε,由此得 002a m e επ=v 2分②电子单位时间绕原子核的周数即频率000142a m a e a ενππ=π=v 2分 由于电子的运动所形成的圆电流00214a m a e e i ενππ== 因为电子带负电,电流i 的流向与 v ϖ方向相反 2分 ③i 在圆心处产生的磁感强度002a i B μ=00202018a m a eεμππ= 其方向垂直纸面向外 2分17.1 234 R ROI a β2解:将导线分成1、2、3、4四部份,各部分在O 点产生的磁感强度设为B 1、B 2、B 3、B 4.根据叠加原理O 点的磁感强度为:4321B B B B B ϖϖϖϖϖ+++= ∵ 1B ϖ、4B ϖ均为0,故32B B B ϖϖϖ+= 2分)2(4102R I B μ= 方向⊗ 2分 242)sin (sin 401203R I a I B π=-π=μββμ)2/(0R I π=μ 方向 ⊗ 2分其中 2/R a =, 2/2)4/sin(sin 2=π=β 2/2)4/sin(sin 1-=π-=β∴ R I R I B π+=2800μμ)141(20π+=R I μ 方向 ⊗ 2分 18. 解:电流元1d l I ϖ在O 点产生1d B ϖ的方向为↓(-z 方向) 电流元2d l I ϖ在O 点产生2d B ϖ的方向为⊗(-x 方向) 电流元3d l I ϖ在O 点产生3d B ϖ的方向为⊗ (-x 方向) 3分kR I i R IB ϖϖϖπ-+ππ-=4)1(400μμ 2分 19. 解:设x 为假想平面里面的一边与对称中心轴线距离,⎰⎰⎰++==Rx RRxrl B r l B S B d d d 21Φ, 2分d S = l d r2012R IrB π=μ (导线内) 2分r I B π=202μ (导线外) 2分)(42220x R R Il -π=μΦR R x Il +π+ln20μ 2分 令 d Φ / d x = 0, 得Φ 最大时 Rx )15(21-= 2分20. 解:洛伦兹力的大小 B q f v = 1分对质子:1211/R m B q v v = 1分 对电子: 2222/R m B q v v = 1分∵ 21q q = 1分 ∴ 2121//m m R R = 1分21.解:电子在磁场中作半径为)/(eB m R v =的圆周运动. 2分连接入射和出射点的线段将是圆周的一条弦,如图所示.所以入射和出射点间的距离为:)/(3360sin 2eB m R R l v ==︒= 3分2解:在任一根导线上(例如导线2)取一线元d l ,该线元距O 点为l .该处的磁感强度为θμsin 20l I B π=2分 方向垂直于纸面向里. 1分电流元I d l 受到的磁力为 B l I F ϖϖϖ⨯=d d 2分其大小θμsin 2d d d 20l lI l IB F π== 2分 方向垂直于导线2,如图所示.该力对O 点的力矩为 1分θμsin 2d d d 20π==lI F l M 2分 任一段单位长度导线所受磁力对O 点的力矩⎰⎰+π==120d sin 2d l l l I M M θμθμsin 220π=I 2分 导线2所受力矩方向垂直图面向上,导线1所受力矩方向与此相反.23. (C) 24. (B)25. 解: ===l NI nI H /200 A/m3分===H H B r μμμ0 1.06 T 2分26. 解: B = Φ /S=2.0×10-2 T 2分===l NI nI H /32 A/m 2分 ==H B /μ 6.25×10-4 T ·m/A 2分=-=1/0μμχm 496 2分9. 一磁场的磁感强度为k c j b i a B ϖϖϖϖ++= (SI),则通过一半径为R ,开口向z 轴正方向的半球壳表面的磁通量的大小为____________Wb .10.任意曲面在匀强磁场B ϖ中,取一半径为R 的圆,圆面的法线n ϖ与B ϖ成60°角,如图所示,则通过以该圆周为边线的如图所示的任意曲面S 的磁通量==⎰⎰⋅Sm S B ϖϖd Φ_______________________.11. 一质点带有电荷q =8.0×10-10 C ,以速度v =3.0×105 m ·s -1在半径为R =6.00×10-3 m 的圆周上,作匀速圆周运动.该带电质点在轨道中心所产生的磁感强度B =__________________,该带电质点轨道运动的磁矩p m =___________________.(μ0 =4π×10-7 H ·m -1)12. 载有一定电流的圆线圈在周围空间产生的磁场与圆线圈半径R 有关,当圆线圈半径增大时,(1) 圆线圈中心点(即圆心)的磁场__________________________.(2) 圆线圈轴线上各点的磁场________如图,平行的无限长直载流导线A 和B ,电流强度均为I ,垂直纸面向外,两根载流导线之间相距为a ,则(1) AB 中点(P 点)的磁感强度=p B ϖ_____________.(2) 磁感强度B ϖ沿图中环路L 的线积分 =⎰⋅L l B ϖϖd ______________________.14. 一条无限长直导线载有10 A 的电流.在离它 0.5 m 远的地方它产生的磁感强度B 为______________________.一条长直载流导线,在离它 1 cm 处产生的磁感强度是10-4 T ,它所载的电流为__________________________.两根长直导线通有电流I ,图示有三种环路;在每种情况下,⎰⋅lB ϖϖd 等于:____________________________________(对环路a ).____________________________________(对环路b ).____________________________________(对环路c ).设氢原子基态的电子轨道半径为a 0,求由于电子的轨道运动(如图)在原子核处(圆心处)产生的磁感强度的大小和方向.17.一根无限长导线弯成如图形状,设各线段都在同一平面内(纸面内),其中第二段是半径为R 的四分之一圆弧,其余为直线.导线中通有电流I ,求图中O 点处的磁感强度.18.z y xR 1 321d l I ϖ2d l I ϖ3d l I ϖO如图,1、3为半无限长直载流导线,它们与半圆形载流导线2相连.导线1在xOy平面内,导线2、3在Oyz 平面内.试指出电流元1d l I ϖ、2d l I ϖ、3d l I ϖ在O 点产生的Bϖd 的方向,并写出此载流导线在O 点总磁感强度(包括大小与方向).19.一根半径为R 的长直导线载有电流I ,作一宽为R 、长为l 的假想平面S ,如图所示。
中国矿业大学电磁场与电磁波
中国矿业大学《电磁场与电磁波》试卷(A )卷考试时间:100分钟 考试方式:闭卷学院 班级 姓名 班级序号题号 一二三总分得分 阅卷人一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.安培环路定理的微分形式是( ) A.→→=⨯∇J B B. →→=⨯∇JHC. 0=⨯∇→HD. →→=⨯∇B H2.在匀强电场E 中有一半球面,半径为R ,其电场强度E 与半球面的轴平行,则通过这个半球面的电通量为 ( )A.πR 2E ;B. R 2E ; C. 2πR 2E ; D.πR 2E /23.关于有限区域内的矢量场的亥姆霍兹定理,下列说法中正确的是( )A .任意矢量场可以由其散度和旋度唯一地确定;B .任意矢量场可以由其散度和边界条件唯一地确定;C .任意矢量场可以由其旋度和边界条件唯一地确定;D .任意矢量场可以由其散度、旋度和边界条件唯一地确定。
Oβε1τ-τε24.电场能量分布于空间,能量密度ωe 等于( )A.ε2D 2B.ε2E 2C.ϕq 21D.ϕρ215.长直同轴圆柱电容器内外导体单位长度带电荷量分别为+τ 与 -τ, 内 外导体之间充满两种电介质, 充填方式如图所示。
则两种介质内距轴线相同距离处的电场强度→E 和电位移 →D 的关系为:( )A. E E 12≠、D D 12≠B. E E 12=、D D 12≠C. E E 12≠、D D 12= 图1D. E E 12=、21D D =6.有一对平行板电极,极间距离为d ,各带电荷量 Q +与 Q -。
忽略边缘效应, 若在其中插入一个厚度为a 的导体板,如图2,则两板之间除导体板外的电场有: ( )A. E 不 变, 两 板 间 电 压 U 变B. E 改 变, 两 板 间 电 压 U 不 变C. E 不 变, 两 板 间 电 压 U 也 不 变D. E 改 变, 两 板 间 电 压 U 变 图27.电路中的基尔霍夫电流定律是_________定理的自然结果。
工程电磁场工程电磁场试卷(练习题库)(2023版)
工程电磁场工程电磁场试卷(练习题库)1、场2、力线3、通量4、环量5、旋度6、高斯散度定理7、斯托克斯定理8、亥姆霍兹定理9、电流元10、电偶极子11、电位移矢量12、电位函数13、电解质的极化14、极化强度15、静电力16、自感17、镜像法18、坡印廷矢量19、平面电磁波20、均匀平面电磁波21、相位常数22、偏振23、相速24、群速25、色散煤质26、关于有限区域内的矢量场的亥姆霍兹定理,下列说法中正确的是O27、两个载流线圈之间存在互感,对互感没有影响的是O28、以下关于时变电磁场的叙述中,正确的是O29、两个相互平行的导体平板构成一个电容器,与电容无关的是O30、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O31、电磁波的右旋极化和左旋极化分别指电场强度矢量的旋转方向和波的传播方向间满足右手螺旋关系和左手螺旋关系32、一封闭曲面的电场强度通量为零,则在封闭面上的场强一定处处为零。
33、电磁波在界面处的反射系数指反射电磁波的电场强度振幅与入射区域内的总电场强度振幅之比。
34、电磁场矢量的本构关系反映了不同电磁特性的介质对电磁场有着不同的影响。
35、引入电磁场的复数表示,是为了在电磁场的分析过程中简化数学处理, 它并不反映任何实质性的物理考虑。
36、电荷在静电场中沿闭合路线移动一周时,电场力作功一定为零。
则电流元在磁场中沿闭合路线移动一周时,磁场力37、一小电流回路,不论是在产生磁场方面,还是在磁场中受力方面都等效于一个磁偶极子。
38、如果天线上的电流幅值一定,则天线的辐射电阻越大,它的辐射功率就越小。
39、某电磁场是感应电磁场还是辐射电磁场,判断的标准是看其平均能流密度是否为零。
40、静止电荷产生的电场,称之为O场。
它的特点是有散无旋场,不随时间变化。
41、高斯定律说明静电场是一个O场。
42、安培环路定律说明磁场是一个O场。
43、电流密度是一个矢量,它的方向与导体中某点的O的运动方向相同。
(完整word版)《工程电磁场》复习题(2)
一、单项选择题 1. 静电场是( )A. 无散场B. 有旋场C.无旋场D. 既是有散场又是有旋场 2. 导体在静电平衡下,其内部电场强度( )A.为零B.为常数C.不为零D.不确定 3. 磁感应强度与磁场强度之间的一般关系为( )A.H B μ=B.0H B μ=C.B H μ=D.0B H μ= 4. 电位移矢量与电场强度之间的一般关系为()A.0D E ε=B.0E D ε=C.D E σ=D.E D σ= 5. 磁场能量密度等于()A. E DB. B HC. 21E D D. 21B H6. 电场能量密度等于()A. E DB. B HC. 21E D D. 21B H7. 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 8. 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 9. 两个点电荷之间的作用力大小与两个点电荷之间距离成( )关系。
A.正比 B.反比 C.平方正比 D.平方反比 10. 矢量磁位的旋度是(A )A.磁感应强度B.电位移矢量C.磁场强度D.电场强度 11. 静电场能量W e 等于( ) A.VE DdV ⎰ B.12V E HdV ⎰ C. 12VD EdV ⎰ D. VE HdV ⎰12. 恒定磁场能量W m 等于( ) A.VB DdV ⎰ B.12V B HdV ⎰ C. 12V E DdV ⎰ D. VE HdV ⎰13. 关于在一定区域内的电磁场,下列说法中正确的是() (A )由其散度和旋度唯一地确定; (B )由其散度和边界条件唯一地确定; (C )由其旋度和边界条件唯一地确定; (D )由其散度、旋度和边界条件唯一地确定。
14. 下列表达式不可能成立的是()(A )SVA ds Adv =∇⎰⎰; (B )0u ∇∇=; (C ) ()0A ∇∇⨯=; (D )()0u ∇⨯∇=15. 下列表达式成立的是( )A 、CSA dl A dS =∇⋅⎰⎰;B 、0u ∇∇=;C 、()0u ∇∇⨯=;D 、()0u ∇⨯∇=16. 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 17. 静电场中( )在通过分界面时连续。
中国矿业大学电磁场与电磁波期末试卷
《电磁场与电磁波》试卷(A )卷一、是非题:正确的在( )中打“√”,错误的在( )中打“×”(本大题共5小题, 每小题2分, 共10分)1、一均匀平面波的衰减系数为 ,相位系数为,若该均匀平面波由空αβ气垂直入射到良导体表面,则其趋肤厚度为δαδ1=2、如下图所示,矩形线框与长直流导线共面,当线框平行于导线向上运动时,线框中将会产生感应电流。
答 ( )3、对于良体,其本征阻抗 ( 波阻抗 ) ,则良导体中平Z f ≈+()1j πμγ面波的电场和磁场在时间上的相位差约为。
π44、在静电场中,电位为零处的电场强度也肯定为零5、在无损耗媒质中 , 电磁波的相速与波的频率无关,而在损耗媒质中,电磁波的相速与波的频率有关,不同频率的电磁波的传播速度也不同。
二、选择题:将正确的答案填入括号中(本大题共5小题, 每小题2分, 共10分)1、 下列方程中,不属于麦克斯韦方程组的是 D A. H J t ∂∂∇⨯=+r r r B. E 0∇⨯=r C. B 0∇⋅=r 答 :( )2、 被均匀磁化无限大磁介质,磁导率为,磁感应强度为,如图所示场内有一μB r 形状象一薄盘的空腔,腔内都充有空气,则空腔内的磁感应强度和磁场强度分1B r 1H r 别满足:A. 与磁介质中的磁感应强度相等,但磁场强度不等B. 与磁介质中的磁感应强度不等,但磁场强度相等C. 与磁介质中的磁感应强度不等,磁场强度也不等D.与磁介质中的磁感应强度相等,磁场强度也相等Ivμ空 腔答 ( )3、已知电磁波的电场强度为, 则该电磁波的极化方式为:j z 00E (e j e )e x y E E β-=+r r r A. 左旋圆极化波B. 直线极化波C. 椭圆极化波答 ( )4、己知两种媒质的本征阻抗分别为和, 则电磁波由媒质1 垂直入射至媒质 Z 1Z 2的折射系数为:2 A. 2121Z Z Z +1212 B.Z Z Z Z -+ C. Z Z Z Z 2121-+答 ( )5、由完纯介质垂直入射到理想导体表面的均匀平面波在导体表面电场和磁场特性分别为:A .电场强度将达到最大值;磁场强度将达到最小值。
工程电磁场期末考试(最终打印版)
工程电磁场期末考试(预测题60%命中率)一、简答题(60分)(请用电脑打开)1、解释并简述霍尔效应原理,并列举相关元件(5分)(必考)答案:磁场强度B与电流方向垂直时,形成电流的正电荷或负电荷将会受到磁场力的作用而发生微小移动,产生的微小电位差叫做霍尔电压。
元件:电子功率计、矩形脉冲元件、测量磁通密度的仪表2、写出不同情况下的法拉第电磁感应电动势,并写出相关数学表达式(5分)(必考)答案:1、闭合路径静止不动,而与其相交链的磁通却随着时间发生变化:emf2、一个恒定磁通与一个闭合路径之间有相对运动:3、以上2种情况的复合:(注意:H、D、E、V、B、L、E、S等加粗的字母一定要标箭头,否则一分都没有)3、写出时变电磁场和静电场的麦克斯韦方程组并说明每个方程的物理意义(微分形式和积分形式)(5分)(注:此题必考,必要时可弄点小抄)答案:时变电磁场(微分形式):----位移电流和变化电场产生磁场------变化的磁场产生电场-------静电场为有源场---------磁场为无源场时变电磁场(积分形式):静电场(微分形式):▽ⅹE=0▽ⅹH=J静电场(积分形式):∮E.d L=0∮H.d L=Ι4、分别写出导体、电介质、磁场的边界条件(5分)(注:此题必考,必要时可弄点小抄)答案:导体边界条件: 1.在导体内部,静电场的电场强度为零。
2.导体表面上的电场强度处处垂直于导体表面。
3. 导体表面是一个等位面。
电介质边界条件:磁场边界条件:5、写出传输线的电报方程、传输波方程、无损耗传输线的方程、正弦波的复数表达式、低损耗传输的条件(5分)(必考)答案:传输线的电报方程:传输线的传输波方程:无损耗传输线的方程:正弦波的复数表达式:在导体表面:E的切线分量为零D 的法线方向为电荷面密度V IRI Lz t∂∂⎛⎫=-+--⎪∂∂⎝⎭I VGV Cz t∂∂⎛⎫=-+⎪∂∂⎝⎭()()22222222V V VLC LG RC RGVz t tI I ILC LC RC RGIz t t⎧∂∂∂=+++⎪⎪∂∂∂⎨∂∂∂⎪=+++⎪∂∂∂⎩V ILz tI VCz t∂∂⎧=-⎪⎪∂∂⎨∂∂⎪=-⎪∂∂⎩——时变电流产生时变电压——时变电压产生时变电流[]()001(,)cos..2j j z j tVV z t V t z V e e e c cφβωωβφ±=±+=+(此处请看教材P237-10.34)(必考)低损耗传输的条件:①R<<wL,G<<wC②无畸变,即:6、解释安培环路定律、高斯定律、毕奥沙伐定律、斯托克斯定理(5分)答案:安培环路定律: 磁场强度沿一闭合路径的线积分等于该闭合路径所包围的电流的大小:点形式:▽ⅹH=J高斯定律:穿过任意闭合曲面的电通量等于该曲面所包含的总电荷:点形式:毕奥沙伐定律:斯托克斯定理:00jV V eφ=-复数振幅(有幅值,有相位)(,)j z j tcV z t V e eβω±=—复数瞬态电压()j zsV z V eβ±=—相电压(不随时间变化)R GL C=7、解释保守场、写出电流连续性方程和欧姆定律的点形式(5分)答案:保守场:沿任意一条闭合路径移动单位电荷外力不做功,即:一个保守场对于任何一条可能的闭合路径的线积分都是零。
电磁场考试试题及参考答案
电磁波考题整理一、填空题1.某一矢量场,其旋度处处为零,则这个矢量场可以表示成某一标量函数的(梯度)形式。
2.电流连续性方程的积分形式为(⎰⎰•s dSj=-dtdq)3. 两个同性电荷之间的作用力是(相互排斥的)。
4. 单位面积上的电荷多少称为(面电荷密度)。
5.静电场中,导体表面的电场强度的边界条件是:(D1n-D2n=ρs)6.矢量磁位A和磁感应强度B之间的关系式:(B=▽x A)7. .E(Z,t)=e x E m sin(wt-kz-)+ e y E m cos(wt-kz+),判断上述均匀平面电磁波的极化方式为:(圆极化)(应该是90%确定)8. 相速是指均匀平面电磁波在理想介质中的传播速度。
9.根据电磁波在波导中的传播特点,波导具有(HP)滤波器的特点。
(HP,LP,BP三选一)10.根据电与磁的对偶关系,我们可以由电偶极子在远区场的辐射场得到(磁偶极子)在远区产生的辐射场11.电位移矢量D=ε0E+P在真空中P的值为(0)12.平板电容器的介质电容率ε越大,电容量越大。
13.恒定电容不会随时间(变化而变化)14.恒定电场中沿电源电场强度方向的闭合曲线积分在数值上等于电源的(电动势)15. 电源外媒质中电场强度的旋度为0。
16.在给定参考点的情况下,库伦规范保证了矢量磁位的(散度为零)17.在各向同性媚质中,磁场的辅助方程为(D=εE, B=μH, J=σE)18.平面电磁波在空间任一点的电场强度和磁场强度都是距离和时间的函数。
19. 时变电磁场的频率越高,集肤效应越明显。
20. 反映电磁场中能量守恒与转换规律的定理是坡印廷定理。
二、名词解释1. 矢量:既存在大小又有方向特性的量2.反射系数:分界面上反射波电场强度与入射波电场强度之比3. TEM波:电场强度矢量和磁场强度矢量均与传播方向垂直的均匀平面电磁波4.无散场:散度为零的电磁场,即·=0。
5.电位参考点:一般选取一个固定点,规定其电位为零,称这一固定点为参考点。
完整版工程电磁场考试题
<<工程电磁场?课程测试试卷〔A卷〕注意:1 ,本试卷共2页2.测试时间:120分钟;3.姓名.学号,网选班级.网选序号必须写在指定的地方一.填空题〔每题3分,共30分〕1.在正方形的四个顶点上,各放一电量相等的同电性点电荷q,那么几何中央处的电场强度为〔〕o2不导电的自由空间电荷运动形成的电流为〔〕电流.3,磁化强度M的定义是单位体积内〔〕的矢量和.4,均匀平面电磁波在介电常数为£ ,磁导率为H的理想介质中传播, 其传播速度为〔〕o5.材料能够平安承受的最大电场强度称为〔〕.6,时变电磁场中的动态位既是空间的函数,也是〔〕的函数.7•静电场的能量体密度等于〔〕o8,多匝线圈交链磁通的总和,称为〔〕o二.简述题〔每题5分,共30分〕9.电磁感应定律的本质是变化的〔〕产生电场.10.平板电容器的板面积增大时,电容量〔〕.1.简述静电平衡状态下导体的性质〔从电荷,电位和电场强度三个方面说明〕.2.简述变压器电动势和发电机电动势的区别.3.写出麦克斯韦方程组得微分形式及其辅助方程.4.一块金属在均匀磁场中匀速平移,金属中是否会有涡流为什么?5•平行板电容器两板带有等量异号自由电荷,忽略边缘效应,当板间距离增大时,板间电场强度是否改变为什么6.对自由空间的平面电磁波,电场和磁场的能量密度相等吗为什么三.计算证实题〔每题8分,共40分〕1.有一个分区均匀电介质电场,区域1〔z<0 〕中的相对介电常数£ rl=2z区域2 〔z〕0〕中的相对介电常数£ r2=5. El=2ex+3ey+4ez,求DI, E2 和D2 .2设平板电容器极板间的距离是d,介质的介电常数为£ 0,极板间接交流电源,电压为u=Umsin3t,求极板间任一点的位移电流密度.3.设空间某处的磁场强度为H=0.1cos(2 ntX10A7-0.21x)ez A/m.求电磁波的传播方向,频率,相位常数,传播速度,波阻抗,并求电场强度的表达式.4.半径分别为Rl. R2的同心导体球面间充满介电常数为£的介质, 求此球形电容器的电容.5 •试证实真空中以速度运动的点电荷所产生的磁场强度和电位移矢量之间的关系为H=vXD。
工程电磁场习题解答2
,
两导线间电压:
按电容的定义,可得单位长度两导线间的电容:
考虑地面的影响,则对应地设置镜象A′之电荷为-τ,镜象B′之电荷为+τ。由电场叠加原理,同样可得任一点P的电位为:
对于w匝线圈,密绕不考虑漏磁,则这一磁通与w匝线圈交链,其磁链Ψ=wΦ,所以w匝线圈产生的总磁链为 ,其自感为:
对于内自感,一般均采用近似计算法。不论回路形状如何,其内自感计算可等同于无限长直导线的情况,回路的内自感为线圈的长度l乘以单位长内自感,即: 。
一般而言,回路的内自感远小于外自感,所以回路的自感为:L=Li+Lo≈Lo
29.(矢量磁位计算)用矢量磁位的方法,求无限长的平行双输电线的磁场。
解设双输电线通过的电流大小相等方向相反,分布在z轴两边,且输电线轴线距z轴的距离均为x0。双输电线磁场的矢量磁位方向显然平行于z轴。由于输电线为无限长,在平行于xoy平面上磁场分布相同,研究点P(x,y,o)的情况。点P的矢量磁位由导线1和2的矢量磁位A1、A2叠加而得。首先单独考虑导线1的矢量位时,若选定坐标原点o为参考点,则电流I沿z轴方向,任一点P(r,α,z)的矢量磁位A将只有Az分量。
此时通过图示单位长度小环侧面积的磁通为
导线单位长度内磁链
导线单位长度内自感
线圈回路自感则等于外自感与内自感之和。
其中l1为线圈回路轴心线的长度,l2为线圈回路内周界的长度。平行双输电线单位长度的外自感,若再计入其内自感则得平行双输电线单位长度的自感
中国矿业大学工程电磁场模拟试题
模拟考试试卷(A)矢量表示为E ,标量表示为E ,表达式书写要规范;有单位的结果要写出单位;自由空间介电常数为πε361090-=F/m ,磁导率为70104-⨯=πμH/m 。
一、填空题1、自由空间中半径为a 的金属球的电容为__________________。
若该金属球带电荷量q ,则其静电场能量为________________。
2、已知静电场中电场强度y x e x e y E +=V/m ,以坐标原点(0,0,0)为电位参考点,则点(1m,1m,1m )的电位为_________,XOY 平面单位面积电位移通量为______________。
3、磁化强度的单位为 ,极化强度的单位为______________。
4、库仑规范为 ,洛仑兹规范为 。
5、空气(磁导率为0μ)与介质(相对磁导率为4)的分界面是z =0的平面,若已知空气中的磁感应强度24x z B e e →→→=+(mT ),则在介质中的磁感应强度应为____________,空气中的B →∇⋅为 。
6、平行板电容器的极板面积为S ,极板间距为d ,板间填充介质的介电常数为ε。
若极板之间的电压为U 0,忽略边缘效应,则正极板上的自由电荷面密度为______________,极板之间吸引力的大小为____________。
7、导电媒质中恒定电流场电流密度x e J 2= A/m 2,电场强度x e E5= V/m ,则电功率损耗的体密度为____________,媒质的电导率为______________。
二、计算题1、 (15分)一平行板电容器的两极板相距为d ,极板面积为S ,极板之间电介质的介电常数、电导率分别为ε和γ。
若两极板间加电压U ,忽略边缘效应,试求两极板间电场强度、体电流密度、储存的静电场能量和消耗的总电功率。
2、 (10分)下图所示为自由空间中两根相互平行的无限长圆导线组成的传输线系统的横截面图,导线磁导率为0μ,若d >>a ,试求:1)该传输线单位长度的电感;2)该传输线单位长度的磁场能量。
工程电磁场导论测试附答案
工程电磁场导论测试附答案工程电磁场一、填空题1、电荷的周围,存在着一种特殊形式的物质,称为。
2、实验表明,实体物质的存在必将影响和改变在无限大真空中引起的静电场的分布。
3、在导电媒质(如导体、电解液等)中,电荷的运动形成的电流称为。
4、电导的定义是流经与导电媒质两端电压之比。
5、我们将跨步电压超过达到对生命产生危险程度的范围称为危险区。
6、实验表明磁感应线是,既无始端又无终端。
7、磁通连续性原理和安培环路定律表征了的基本性质。
8、磁路中的对应于电路中的电流。
9、电动势是非保守电场的环路线积分,回路中存在感应电动势说明回路中有。
10、在时变电磁场中,场量和场源除了是的函数,还是时间的函数。
11、各种宏观电磁现象都可用特定条件下的来描述。
12、用磁准静态场的理论计算与应用电路理论计算的结果一致。
13、涡流在导体内流动时,会从而引起导体发热,故它具有热效应。
14、一般的平面电磁波可分解为两种平面电磁波的组合:一种是垂直极化波,即电场方向垂直于入射面;另一种是,即电场方向平行于入射面。
15、在时变电场中,电场和磁场之间存在着耦合,这种耦合以存在于空间中,即在空间有电磁场的传播。
16、多层有损介质在低频交流电压作用下,若位移电流远大于介质中的漏电流,则电场按介电常数分布,属问题。
17、在电磁波的传播过程中,对应于每一时刻t,空间电磁场中具有相同相位的点构成等相位面,或波阵面。
18、当传输线的和特性阻抗Z0确定后,沿线电压波和电流波的传播特性也就基本上得到确定。
19、在双导线传输线中既可传播高频电磁波,也可传播以至稳恒电流。
20、远离单元偶极子处的电磁波在小范围内就可近似地看成电磁波。
二、名词解释(每题5分1、天线阵:2、电导:3、正入射:4、介质波导:5、接地电阻:三、计算题(每题20分1、若恒定电场中有非均匀的导电媒质(其导电率γ=γ(x,y,z)介电常数=ε(x,y,z),求媒质中自由电荷的体密度。
2、今测得在13.56MHz的电磁波照射下,脂肪的相对介电常数εr=20,电阻率ρ=34.4Ω?m。
大学_电磁场试题及参考答案
电磁场试题及参考答案电磁场试题一、选择题一、选择题:(每小题至少有一个选项是正确的,每小题4分,共48分)1.D2.BCD3.A4.CD5.ABC6.ABC7.D8.B9.B10.D11.B12.A二、填空题(每空3分,共30分,请把答案填写在题中横线上)13、最大、最大、零、零、零14、充电完毕、负电荷15、3:116、1.64106 1.83102三,计算题电磁场试题二、填空题17、(7分)(由法拉第电磁感应现象说明均匀变化的磁场所产生的电场是恒定的18、(7分)某雷达工作时发射的电磁波的波长=20m,每秒脉冲数n=5000个,每个脉冲持续时间t=0.02s,问电磁波的振荡频率为多少?每个光脉冲的长度L 是多少?最大的侦察距离是多少?19.(8分)一个波长范围为150~600m的无线电波段内,为避免邻台干扰,两个相邻电台频率至少应相差10kHz,求在此波段内,最多能容纳Q多少个电台.电磁场试题三、计算题(每空3分,共30分)13、LC振荡电路中,当电容器C放电完毕时,下列各物理量为(最大或零):电流i____,磁场能E磁____,电压UC___,L中电动势自____,C上电量q____。
14、如图中LC振荡电路的周期为T=210-2s。
从电流逆时针最大开始计时,当t=2.510-2s时,电容器正处于_____状态;这时电容器上极板的带电情况为_____。
15.在图所示的电路中,可变电容器的最大电容是270 pF,最小电容为30 pF,若L保持不变,则可变电容器的动片完全旋出与完全旋入时,电路可产生的振荡电流的频率之比为_____. 16.某收音机调谐电路的可变电容器动片完全旋入时,电容是390 PF,这时能接收到520kHz 的无线电电波,动片完全旋出时,电容变为39 PF,这时能收到的无线电电波的频率是______106 Hz,此收音机能收到的无线电电波中,最短的波长为______m.(取三位有效数字)电磁场试题参考答案(每小题至少有一个选项正确,每小题4分,共48分)1.根据麦克斯韦电磁理论,如下说法正确的是 ( )A.变化的电场一定产生变化的磁场B.均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场C.稳定的电场一定产生稳定的磁场D.振荡的电场一定产生同频率的振荡磁场2、关于LC振荡电路在振荡过程中,下列说法正确的是( )A、电流最大的时刻电压也最高B、电流增大的过程是电容器的放电过程C、电流最小的时刻电压却最高D、自感电动势最大时电容器带电量最大3. 要使LC振荡电路的周期增大一倍,可采用的办法是 ( )A.自感系数L和电容C都增大一倍B.自感系数L和电容C都减小一半C.自感系数L增大一倍,而电容C减小一半D.自感系数L减小一半,而电容C增大一倍4.在LC振荡电路的`工作过程中,下列的说法正确的是 ( )A.在一个周期内,电容器充、放电各一次B.电容器两极板间的电压最大时,线圈中的电流也最大C.电容器放电完了时,两极板间的电压为零,电路中的电流达到最大值D.振荡电路的电流变大时,电场能减少,磁场能增加5.LC回路发生电磁振荡时,振荡周期为T.若从电容器开始放电取作t=0,则 ( )A.5T/4和7T/4两个时刻,回路中电流最大,方向相反B.3T/2和2T两个时刻,电容器所带电量最大C.5T/4至3T/2时间内,回路中电流减小,电容器所带电量增加D.3T/2至7T/4时间内,磁场能向电场能转化6、下列说法正确的是 ( )A、摄像机摄像管实际上是一种将光信号转变为电信号的装置B、电视机显像管实际上是一种将电信号转变为光信号的装置C、摄像机在一秒钟内要送出25张画面D、电视机接收的画面是连续的7、由自感系数为L的线圈和可变电容器C构成收音机的调谐电路,为使收音机能接收到f1为550千赫至 f2为1650千赫范围内的所有电台的播音,则可变电容器与f1 对应的电容C1与f2对应的电容C2之比为( )A、1:3B、 3 :1C、1:9D、9:18、如图所示,L是不计电阻的电感器,C是电容器,闭合电键K,待电路达到稳定状态后,再断开电键K,LC电路中将产生电磁振荡。
工程电磁场习题解答1
=
t
ln R2
+
r
é ê
R
2
-
R12
-
2R12
ln
R
2
ù ú
2pe R1 4e ë
R1 û
( ) \
t
=
U12
-
r 4e
R2
- R12
2pe
ln R2
+
r 2e
R12
R1
( ) 将式(1-27)代入式(1-26)中,得:
E(R)
=
U12
-
r 4e ln
R22 R2
-
R12
+
rR 2e
(R 1 á R á R
的内半径为 R2,其间绝缘介质的电容率为ε ,试确定其中电场强度与电压的关系。
解 作半径为 R 的同轴圆柱面,R1<R<R2。设缆芯单位长度上的电荷量为τ ,由高斯定理,
t
D= ÞE= t
2pR
2peR
两柱面间的电压:
U12
=
òRR12 E
× dR
=
t 2pe
òRR12
dR R
=
t 2pe
ln
R2 R1
\D
=
t 2pR
(R1 áRáR 2
),
E
=
D e
=
t 2peR
第 7 题图
R1áRáR 0 , E1
=
t 2per1e0R
=
2 ´103 R
(V / m)
R
=
R1+ , E1
=
4´105(V /
m); R
=
电磁场试题
一、是非题:正确的在( )中打“√”,错误的在( )中打“×” (本大题分5小题, 每小题2分, 共10分)1、 在 静 电 场 中 有 ∇⋅=D ρ, 时 变 电 磁 场 中, 同 样 有 ∇⋅=D ρ。
2、若 已 知 正 弦 电 磁 场 的 平 均 坡 印 廷 矢 量, 则 坡 印 廷 矢 量 的 瞬 时 值 为S r S (,)[]t =Ree av j t ω 3、 对 于 正 弦 电 磁 场,麦 克 斯 韦 方 程 组 的 复 数 ( 即 相 量) 形 式 为 :4、一 均 匀 平 面 波, 沿 y 轴 方 向 传 播, 则 该 平 面 波 穿 过 面 积 e x S ∆的 功 率 为 零 。
5、 在 波 导 中 传 输 TM 模 的 波 阻 抗 总 是 小 于 无 界 媒 质 的 本 征 阻 抗 二、单项选择题:把正确选项的代号填入( )中 (本大题分4小题, 每小题2分, 共8分)1、在 无 损 耗 媒 质 中 , 电 磁 波 的 相 速 度 与 波 的 频 率 A. 成 正 比 B. 成 反 比 C. 无 关2、无 限 大 媒 质 中 的 介 电 常 数 为 ε, 磁 导 率 为μ, 则 其 本 征 阻 抗 (波 阻 抗 )Z 等 于A.μεB. εμC. με3、对 于 给 定 宽 边 a 的 矩 形 波 导, 当 窄 边 b 增 大 时, 衰 减 将A. 变 小B. 变 大C. 不 变4、在 谐 振 腔 内, 场 结 构 分 布 图 是 : A. 行 波 B. 驻 波 C. 行 驻 波三、填空题:把答案填入题中空格内均 匀 直 线 式 天 线 阵 中, 最 大 辐 射 方 向 发 生 在 与 轴 线 相 垂 直 的 方 向 上 的, 称 为___________ 阵; 最 大 辐 射 方 向 发 生 在 阵 轴 线 方 向 的, 称 为_______ 阵。
磁 偶 极 子 的E 面 方 向 图 与 电 偶 极 子 的_____ 方 向 图 相 同, 而H 面 方 向 图 与 电 偶 极 子 的 ______方 向 图 相 同。
(完整版)《工程电磁场》复习题
(完整版)《工程电磁场》复习题《工程电磁场》复习题一.问答题1.什么是静电场?写出其基本方程并由此总结静电场的特点。
由静止电荷在其周围产生的电场。
F=q1*q2/4pi*R*R*e0 静电场不随时间变化2. 什么是恒定电场?写出其基本方程并由此总结静电场的特点。
恒定电流产生的电场。
3. 什么是恒定磁场?写出其基本方程并由此总结静电场的特点。
磁场强度和方向保持不变的磁场。
4. 如果区域中某点的电场强度为零,能否说明该点的电位也为零?为什么?电场强度E是一个随空间点位置不同而变化的矢量函数,仅与该点的电场有关。
a,b为两个电荷相等的正反电荷,在其中心点处电位为零,但场强不为零。
5. 如果区域中某点的电位为零,能否说明该点的电场强度也为零?举例说明?不能。
a,b为两个相等正电荷,在其中心点处电场强度为零,但电位不为零。
6.静电场的电力线会闭合的吗?恒定电场的电力线会闭合的吗?为什么?静电场的电力线不会闭合,起于正电荷止于负电荷。
在变化的磁场产生的有旋电场中,电力线环形闭合,围绕着变化磁场。
7. 写出两种不同媒质分界面上恒定电场与恒定磁场的边界衔接条件。
恒定电场的边界衔接条件J*dS=0 E*dl=0恒定磁场的边界衔接条件B*dS=0 H*dl=I8. 什么是矢量磁位A? 什么是磁感应强度B?B=0 B=*A(*A)=0, 矢量磁位A是一个辅助性矢量。
磁感应强度B是描述磁场强弱和方向的基本物理量9. 什么是磁导率? 什么是介电常数?表示磁介质磁性的物理量。
介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,原外加电场(真空中)与最终介质中电场比值即为介电常数。
10. 导电媒质中恒定电场与静电场之间具有什么相似关系?二.填空题1.静止电荷产生的电场,称之为_静电场__________场。
它的特点是有散无旋场,不随时间变化。
2.高斯定律说明静电场是一个有散场。
3.安培环路定律说明磁场是一个有旋场。
4.电流密度是一个矢量,它的方向与导体中某点的正电荷的运动方向相同。
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模拟考试试卷(A)
矢量表示为E ,标量表示为E ,表达式书写要规范;有单位的结果要写出单位;自由空间介电常数为
361090 F/m ,磁导率为70104 H/m 。
一、填空题
1、自由空间中半径为a 的金属球的电容为__________________。
若该金属球带电荷量q ,则其静电场能量为________________。
2、已知静电场中电场强度y x e x e y E V/m ,以坐标原点(0,0,0)为电位参考点,则点
(1m,1m,1m )的电位为_________,XOY 平面单位面积电位移通量为______________。
3、磁化强度的单位为 ,极化强度的单位为______________。
4、库仑规范为 ,洛仑兹规范为 。
5、空气(磁导率为0 )与介质(相对磁导率为4)的分界面是z =0的平面,若已知空气中
的磁感应强度24x z B e e (mT ),则在介质中的磁感应强度应为____________,空气
中的B 为 。
6、平行板电容器的极板面积为S ,极板间距为d ,板间填充介质的介电常数为 。
若极板之间的电压为U 0,忽略边缘效应,则正极板上的自由电荷面密度为______________,极板之间吸引力的大小为____________。
7、导电媒质中恒定电流场电流密度x e J 2 A/m 2,电场强度x e E
5 V/m ,则电功率损耗的体密度为____________,媒质的电导率为______________。
二、计算题
1、 (15分)一平行板电容器的两极板相距为d ,极板面积为S ,极板之间电介质的介电常数、电导率分别为ε和γ。
若两极板间加电压U ,忽略边缘效应,试求两极板间电场强度、体电流密度、储存的静电场能量和消耗的总电功率。
2、 (10分)下图所示为自由空间中两根相互平行的无限长圆导线组成的传输线系统的横截
面图,导线磁导率为0 ,若d >>a ,试求:
1)该传输线单位长度的电感;
2)该传输线单位长度的磁场能量。
3、 (10分)请写出时域麦克斯韦方程组的积分和微分形式,并由麦克斯韦方程组导出电荷
守恒定律的微分形式。
4、 (10分)已知真空中平面电磁波的电场强度如下式
y x e kz t e kz t E 88102cos 100102cos 100 V/m
试求:1)求上式中相位常数(波数)k 的值;
2)磁场强度的瞬时值表达式;
3)坡印廷矢量的瞬时值和平均值。