电磁场与电磁波自测试卷及答案(11套)
电磁场与电磁波考试题答案参考资料
第一章 静电场一、选择题(每题三分)1) 将一个试验电荷Q (正电荷)放在带有正电荷的大导体附近P 点处,测得它所受力为F ,若考虑到电量Q 不是足够小,则:()A 、F/Q 比P 点处原先的场强数值大 C 、F/Q 等于原先P 点处场强的数值B 、F/Q 比P 点处原先的场强数值小 D 、F/Q 与P 点处场强数值关系无法确定 答案(B )·P+Q2) 图中所示为一沿X 轴放置的无限长分段均匀带电直线,电荷线密度分别为+λ(X<0)和一个-λ(X>0),则OXY 坐标平面上点(0,a )处的场强E为( )A 、0B 、a 2i 0πελC 、a 4i 0πελD 、a 4)j i (0πε+λ3) 图中所示曲线表示球对称或轴对称静电场的某一物理量随径向距离r 变化的关系,请指出该曲线可描述下面那方面内容(E 为电场强度的大小,U为静电势)()A 、半径为R 的无限长均匀带电圆柱体电场的E-r 关系 C 、半径为R 的均匀带正电球体电场的U-r 关系B 、半径为R 的无限长均匀带电圆柱面电场的E-r 关系 D 、半径为R 的均匀带正电球面电场的U-r 关系答案(B )4) 有两个点电荷电量都是+q ,相距2a,今以左边的点电荷为球心,以a 为半径作一球形高斯面,在球面上取两块相等的小面积1S 和 2S 的电场强度通量分别为1ϕ和 2ϕ,通过整个球面的电场强度通量为3ϕ,则()为零D 、以上说法都不对 答案(C ) 6) 两个同心带电球面,半径分别为)(,b a b a R R R R <,所带电量分别为b a Q Q ,。
设某点与球心相距r,当b a R r R <<时,该点的电场强度的大小为() A 、2ba 0rQ Q 41+∙πε B 、2ba 0rQ Q 41-∙πε C 、)R Q r Q (412bb 2a 0+∙πε D 、2a 0r Q 41∙πε 答案(D )7) 如图所示,一个带电量为q 的点电荷位于立方体的A 角上,则通过侧面abcd 的电场强度通量为() A 、6q ε B 、12qε C 、24q ε D 、048qε 答案(C )8) 半径为R 的均匀带电球面,若其电荷密度为σ,则在距离球面R 处的电场强度为()A 、0εσ B 、02εσC 、04εσD 、8εσ答案(C )9) 高斯定理⎰⎰ερ=∙vs dV S d E ()A 、适用于任何静电场 C 、只适用于具有球对称性,轴对称性和平面对称性的静电场B 、只适用于真空中的静电场 D 、只适用于虽然不具有(C)中所述的对称性,但可以找到合适的高斯面的静电场 答案(B ) 10) 关于高斯定理的理解正确的是()A 、 如果高斯面上处处E为零,则该面内必无电荷 C 、如果高斯面内有许多电荷,则通过高斯面的电通量必不为零B 、 如果高斯面内无电荷,则高斯面上处处E为零 D 、如果高斯面的电通量为零,则高斯面内电荷代数和必为零 答案(D ) 11) 如图两同心的均匀带电球面,内球面半径为1R ,电量1Q ,外球面半径为2R ,电量2Q ,则在内球面内距离球心为r 处的P 点场强大小E 为() A 、2021r 4Q Q πε+ B 、+πε2101R 4Q 2202R 4Q πε C 、201r 4Q πε D 、0 答案(D )12)若均匀电场的场强为E,其方向平行于半径为R 的半球面的轴,则通过此半球面的电通量Φ为()13) 下列说法正确的是()A 、 闭合曲面上各点场强为零时,面内必没有电荷 C 、闭合曲面的电通量为零时,面上各点场强必为零B 、 闭合曲面内总电量为零时,面上各点场强必为零 D 、通过闭合曲面的电通量仅决定于面内电荷 答案(D )14) 在空间有一非均匀电场,其电力线分布如图,在电场中作一半径为R 的闭合球面S ,已知通过球面上某一面元S ∆的电场线通量为e ∆Φ,则通过该球面其余部分的电场强度通量为()A 、e ∆Φ-B 、e S r ∆Φ⋅∆24π C 、e SSr ∆Φ⋅∆∆-24π D 、0 答案(15) 在电荷为q +的电场中,若取图中点P 处为电势零点,则M 点的电势为()16)下列说法正确的是()A 、 带正电的物体的电势一定是正的 C 、带负电的物体的电势一定是负的B 、 电势等于零的物体一定不带电 D 、物体电势的正负总相对电势参考点而言的 答案(D )17) 在点电荷q 的电场中,选取以q 为中心,R 为半径的球面上一点P 处作电势零点,则与点电荷q 距离为r 的P ‘点电势为()A 、r 4q 0πε B 、)R 1r 1(4q 0-πε C 、)R r (4q 0-πε D 、)R1r 1(4q 0-πε-答案(B )18) 半径为R的均匀带电球面,总电量为Q ,设无穷远处的电势为零,则球内距球心为r 的P 强度和 电势为() A 、E=0, U=r 4Q 0πε B 、 E=0, U=R 4Q 0πε C 、E=2r 4Q0πε. U=r 4Q 0πε D 、E=2r 4Q0πε答案(B )19) 有N 个电量为q 布,比较在这两种情况下在通过圆心O 并垂直与圆心的Z 轴上任意点P 的 场强与电势,则有() A 、场强相等,电势相等B 、场强不相等,电势不相等C 、场强分量z E 相等,电势相等D 、场强分量z E 答案(C )20)在边长为a 正方体中心处放置一电量为Q A 、a 4Q 0πε B 、R 2Q 0πε C 、R Q 0πε D 、R22Q0πε答案(B )21)如图两个同心的均匀带电球面,内球面半径为1R ,电量1Q ,外球面半径为2R ,电量2Q ,则在内球面内距离球心为r 处的P 点的电势U 为()A 、r4Q Q 021πε+ B 、101R 4Q πε+202R 4Q πε C 、0 D 、101R 4Q πε 答案(B )22) 真空中一半径为R 的球面均匀带电为Q ,,在球心处有一带电量为q 的点电荷,如图设无穷远处为电势零点,则在球内离球心O 距离为r 的P 点处的电势为()A 、E R 2π B 、E R 22π C 、E R 221π D 、E R 22πE 、22ERπ 答案(A )A 、a 4q 0πε B 、a8q 0πε C 、a 4q 0πε-D 、a8q0πε- 答案(D )A 、r4Q 0πε B 、)R Q r q (410+πε C 、r 4q Q 0πε+ D 、)RqQ r q (410-+πε 答案(B )23)当带电球面上总的带电量不变,而电荷的分布作任意改变时,这些电荷在球心出产生的电场强度E和电势U 将()A 、E 不变,U 不变 B 、E 不变,U 改变 C 、E 改变 ,U 不变 D 、E改变,U 也改变 答案(C )24) 真空中有一电量为Q 的点电荷,在与它相距为r 的A 点处有一检验电荷q,现使检验电荷q 从A 点沿半圆弧轨道运动到B 点,如图则电场场力做功为()A 、q2r r 4Q 220⋅π⋅πε B 、rq 2r 4Q 20⋅πε C 、rq r 4Q 20π⋅πε D 、0 答案(D ) 25) 两块面积为S 的金属板A 和B 彼此平行放置,板间距离为d (d 远远小于板的线度),设A 板带电量1q , B 板带电量2q ,则A,B 板间的电势差为() A 、S2q q 021ε+ B 、d S 4q q 021⋅ε+ C 、d S 2q q 021⋅ε- D 、d S4q q 021⋅ε- 答案(C )26)图中实线为某电场中电力线,虚线表示等势(位)面,由图可以看出() A 、c E >>b a E E c U >>b a U U C 、c E >>b a E E c U <<b a U UB 、c E <<b aE E c U <<ba U U D 、c E <<b a E Ec U >>b a U U 答案(A )27) 面积为S 的空气平行板电容器,极板上分别带电量为q ±,若不考虑边缘效应,则两极板间的相互作用力为()A 、S q 02ε- B 、S 2q 02ε- C 、202S 2q ε D 、202S q ε 答案(B )28)长直细线均匀带电。
电磁场与电磁波试题
电磁场与电磁波试题一、选择题1.物体自带的静电荷可以产生()电场。
A. 近距离的 B. 远距离的 C. 高速的 D. 恒定的2.下列哪个物理量是电场强度的定义? A. 电荷的大小 B. 电势差的变化C. 电场线的形状D. 电场力的大小3.两个相同电量的电荷之间的力为F,若电荷1的电量变为原来的4倍,电荷2的电量变为原来的2倍,则两个电荷之间的力变为原来的()倍。
A. 1/8B. 1/4C. 1/2D. 24.以下哪个物理量在电路中是守恒的? A. 电流 B. 电荷 C. 电压 D. 电功5.电流方向由正极流动到负极。
这是因为电流是由()极到()极流动的。
A. 正极,负极 B. 负极,正极 C. 高电势,低电势 D. 低电势,高电势二、填空题1.电场强度的单位是()。
2.在均匀介质中,电位与电势之间的关系是:()。
3.电容的单位是()。
4.电容和电容器的关系是:()。
三、解答题1.简述电场的概念及其性质。
答:电场是由电荷周围的空间所产生的物理现象。
当电荷存在时,它会在其周围产生一个电场。
电场有以下性质:–电场是矢量量,具有大小和方向。
–电场的强度随着距离的增加而减弱,遵循反比例关系。
–电场由正电荷指向负电荷,或由高电势指向低电势。
–电场相互叠加,遵循矢量相加原则。
–电场线表示了电场的方向和强度,线的密度表示电场强度的大小。
2.简述电流的概念及其特性。
答:电流是指单位时间内通过导体截面的电荷量,用符号I表示,单位是安培(A)。
电流具有以下特性:–电流的方向由正极流向负极,与电子的运动方向相反。
–电流是守恒量,即在封闭电路中,电流的大小不会改变。
–电流的大小与导体电阻、电势差和电阻之间的关系符合欧姆定律:I = U/R,其中I为电流,U为电势差,R为电阻。
3.电容器与电场之间有怎样的关系?答:电容器是一种用于储存电荷和电能的元件。
当电容器充电时,电荷会从一极板移动到另一极板,形成了电场。
电容器的电容决定了电容器储存电荷和电能的能力。
电磁场与电磁波单元测试题及答案
《电磁场与电磁波》单元测试一(适用于电子、电科2009级本科)1.在直角坐标系中,试将微分形式的麦克斯韦方程写成8个标量方程。
2.计算)1(3rr ∇⋅∇。
3.试由微分形式麦克斯韦方程组,导出电流连续性方程。
4.求矢量2x y x xy =+A e e 沿圆周222x y a +=的线积分,再计算∇⨯A 对此圆面积的积分。
5.真空中无限长的宽度为a 的平板上电荷密度为ρs ,求空间任一点上的电场强度。
(提示:无限长窄条,可看成无限长的线电荷)第5题图6.真空中一半径为a 的无限长圆柱体中,电流沿轴向流动,电流分布为220aJ J ρz e =,求磁感应强度。
7.证明=0A ∇⋅∇⨯在普遍意义下成立。
答案1、在直角坐标系中,试将微分形式的麦克斯韦方程写成8个标量方程。
解:高斯通量定理和磁通连续性原理分别是两个标量方程:0 , =∂∂+∂∂+∂∂=∂∂+∂∂+∂∂zB y B x Bz D y D x D z y x z y x ρ 法拉第电磁感应定律可以写成3个标量方程:tB y E x E t B x E z E t B z E y E z x y y z x x y z ∂∂-=∂∂-∂∂∂∂-=∂∂-∂∂∂∂-=∂∂-∂∂ ,, 全电流定律也可以写成3个标量方程:tH J y H x H t D J x H z H t D J z H y H zz x y y y z x x x y z ∂∂+=∂∂-∂∂∂∂+=∂∂-∂∂∂∂+=∂∂-∂∂ ,, 共8个标量方程。
2、解:4343333)1(rr rr rr rr r r ⋅∇-=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅-⋅-∇=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∇-⋅∇=∇⋅∇ ⎪⎭⎫⎝⎛⋅∇--=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∇+⋅∇-=r r r r r r r r 5444433113444543433433r r r r r r =⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅--=r r3、试由微分形式麦克斯韦方程组,导出电流连续性方程解:麦克斯韦方程组中微分形式的全电流定律为t∂∂+=⨯∇DJ H 对上式等号两边进行散度运算,由题1-2知,等号左边的散度为零,等号右边的散度亦应为零,即0)(=∇∂∂+∇=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∇⋅⋅⋅D J D J t t把微分形式的高斯通量定理 ∇ ⋅ D = ρ 代入上式,考虑到坐标变量和时间变量是相互独立的自变量,可得0=∂∂+∇⋅tρJ 4、求矢量2x y x xy =+A e e 沿圆周222x y a +=的线积分,再计算∇⨯A 对此圆面积的积分。
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1. 写出非限定情况下麦克斯韦方程组的微分形式,并简要说明其物理意义。
2.答非限定情况下麦克斯韦方程组的微分形式为,,0,D BH J E B D t tρ∂∂∇⨯=+∇⨯=-∇⋅=∇⋅=∂∂v vv v v v v ,(3分)(表明了电磁场和它们的源之间的全部关系除了真实电流外,变化的电场(位移电流)也是磁场的源;除电荷外,变化的磁场也是电场的源。
1. 写出时变电磁场在1为理想导体与2为理想介质分界面时的边界条件。
2. 时变场的一般边界条件 2n D σ=、20t E =、2t s H J =、20n B =。
(或矢量式2n D σ=v v g 、20n E ⨯=vv 、2s n H J ⨯=vv v 、20n B =v v g )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. 答矢量位,0B A A =∇⨯∇⋅=v v v ;动态矢量位A E t ϕ∂=-∇-∂v v 或AE tϕ∂+=-∇∂vv 。
库仑规范与洛仑兹规范的作用都是限制A v 的散度,从而使A v的取值具有唯一性;库仑规范用在静态场,洛仑兹规范用在时变场。
1. 简述穿过闭合曲面的通量及其物理定义2.sA ds φ=⋅⎰⎰v v Ò 是矢量A 穿过闭合曲面S 的通量或发散量。
若Ф> 0,流出S 面的通量大于流入的通量,即通量由S 面内向外扩散,说明S 面内有正源若Ф< 0,则流入S 面的通量大于流出的通量,即通量向S 面内汇集,说明S 面内有负源。
若Ф=0,则流入S 面的通量等于流出的通量,说明S 面内无源。
1. 证明位置矢量x y z r e x e y e z =++r r r r的散度,并由此说明矢量场的散度与坐标的选择无关。
2. 证明在直角坐标系里计算 ,则有()()xy z x y z r r e e e e x e y e z xy z ⎛⎫∂∂∂∇⋅=++⋅++ ⎪∂∂∂⎝⎭r rr r r r r r3x y zx y z∂∂∂=++=∂∂∂ 若在球坐标系里计算,则 232211()()()3r r r r r r r r r∂∂∇⋅===∂∂r r由此说明了矢量场的散度与坐标的选择无关。
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1. 写出非限定情况下麦克斯韦方程组的微分形式,并简要说明其物理意义。
2.答非限定情况下麦克斯韦方程组的微分形式为,,0,D BH J E B D t tρ∂∂∇⨯=+∇⨯=-∇⋅=∇⋅=∂∂v vv v v v v ,(3分)(表明了电磁场和它们的源之间的全部关系除了真实电流外,变化的电场(位移电流)也是磁场的源;除电荷外,变化的磁场也是电场的源。
1. 写出时变电磁场在1为理想导体与2为理想介质分界面时的边界条件。
2. 时变场的一般边界条件 2n D σ=、20t E =、2t s H J =、20n B =。
(或矢量式2n D σ=v v g 、20n E ⨯=vv 、2s n H J ⨯=vv v 、20n B =v v g )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. 答矢量位,0B A A =∇⨯∇⋅=v v v ;动态矢量位A E t ϕ∂=-∇-∂v v 或AE tϕ∂+=-∇∂vv 。
库仑规范与洛仑兹规范的作用都是限制A v 的散度,从而使A v的取值具有唯一性;库仑规范用在静态场,洛仑兹规范用在时变场。
1. 简述穿过闭合曲面的通量及其物理定义2.sA ds φ=⋅⎰⎰v v Ò 是矢量A 穿过闭合曲面S 的通量或发散量。
若Ф> 0,流出S 面的通量大于流入的通量,即通量由S 面内向外扩散,说明S 面内有正源若Ф< 0,则流入S 面的通量大于流出的通量,即通量向S 面内汇集,说明S 面内有负源。
若Ф=0,则流入S 面的通量等于流出的通量,说明S 面内无源。
1. 证明位置矢量x y z r e x e y e z =++r r r r的散度,并由此说明矢量场的散度与坐标的选择无关。
2. 证明在直角坐标系里计算 ,则有()()xy z x y z r r e e e e x e y e z xy z ⎛⎫∂∂∂∇⋅=++⋅++ ⎪∂∂∂⎝⎭r rr r r r r r3x y zx y z∂∂∂=++=∂∂∂ 若在球坐标系里计算,则 232211()()()3r r r r r r r r r∂∂∇⋅===∂∂r r由此说明了矢量场的散度与坐标的选择无关。
电磁场和电磁波练习(有答案)
电磁场和电磁波练习一、选择题(每题4分,共60分)1.A关于电磁场和电磁波.下列说法正确的是A.电场和磁场总是相互联系,电场和磁场统称为电磁场B.电磁场从发生区域由近及远的传播称为电磁波C.电磁波是一种物质,可在真空中传播.所以平日说真空是没有实物粒子,但不等于什么都没有,可以有“场”这种特殊物质D.电磁波传播速度总是3×108m/s答案:BC2.A建立完整电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是A.法拉第B.奥斯特C.赫兹D.麦克斯韦答案:D3.A第一个用实验验证电磁波客观存在的科学家是A.法拉第B.奥斯特C.赫兹D.麦克斯韦答案:C4.A任何电磁波在真空中都具有相同的A.频率B.波长C.波速D.能量答案:C5.A在磁场周围欲产生一个不随时间变化的电场区域,则该磁场应按图中的何种规律变化答案:BC6.A甲、乙两个LC振荡电路中,两电容器电容之比C1:C2=1:9,两线圈自感系数之比L1:L2=4:1,则这两个振荡电路发射电磁波的频率之比和波长之比分别为A.f1:f2=4:9,λ1:λ2=9:4B.f1:f2=9:4,λ1:λ2=4:9C.f1:f2=3:2,λ1:λ2=2:3D.f1:f2=2:3,λ1:λ2=3:2答案:C7.A关于麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是A.在电场周围空间一定存在着磁场B.任何变化的电场周围一定存在着变化的磁场C.均匀变化的磁场周围一定存在着变化的电场D.振荡电场在它的周围空间一定产生同频率的振荡磁场答案:D8.A电磁波在不同介质中传播时,不变的物理量是A.频率B.波长C.振幅D.波速答案:A9.B 下列哪些现象是由于所产生的电磁波而引起的A.用室内天线接收微弱电视信号时,人走过时电视机画面发生变化B.用天线接收电视信号时,汽车开过时电视机画面发生变化C.把半导体收音机放到开着的日光灯旁听到噪声D.在边远地区用无线电话机通活,有时会发生信号中断的现象答案:BC10.B 如图所示,直线MN 周围产生了一组闭合电场线,则A.有方向从M→N迅速增强的电流B.有方向从M→N迅速减弱的电流C.有方向从M→N迅速增强的磁场D.有方向从M→N迅速减弱的磁场答案:D二、填空题(每空3分,共18分)11.A 有一振荡电路,线圈的自感系数L=8μH ,电容器的电容C=200pF ,此电路能在真空中产生电磁波的波长是________m 答案:75.412.A 电磁波在传播过程中,其电场分量和磁场分量总是相互________(填“垂直”、“平行”下同),而且与波的传播方向________,电磁波也可以发生反射、折射、干涉和衍射.其中长波衍射要比短波衍射________(填“易”、“难”).答案:垂直、垂直、易13.B 如图中,正离子在垂直于匀强磁场的固定光滑轨道内做匀速圆周运动,当磁场均匀增大时,离子动能将________,周期将________.答案:减小、增大三、计算题(每题11分,共22分)14.B 一个LC 振荡电路,电感L 的变化范围是0.1~0.4mH ,电容C 的变化范围是4~90pF ,求此振荡电路的频率范围和产生电磁波的波长范围.答案: 2.65×105Hz~7.65×106Hz, 1130(m)~ 37.7(m)15.C 某卫星地面站向地球同步通信卫星发送无线电波,经它立即转发到另一卫星地面站,测得从发送开始到地面站接收到电磁波的时间为0.24s ,取地球半径6400km.据此条件估算地球的质量为多少千克?(结果取1位有效数字,G=6.67×1011N·m 2/kg 2) 答案:解:由s=ct 可知同步卫星距地面的高度:h=3.6×107(m)由牛顿运动定律可知()()h R T m h R Mm G +⎪⎭⎫ ⎝⎛=+222π故地球质量:M=()=+3224h R GT π()()21137623600241067.6106.3104.614.34⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯-=6×1024kg。
(完整版)电磁场与电磁波试题整理
2I 1I 1l l⨯•《电磁场与电磁波》自测试题1.介电常数为ε的均匀线性介质中,电荷的分布为()r ρv,则空间任一点E ∇=v g ____________, D ∇=v g_____________。
2. /ρε;ρ1. 线电流1I 与2I 垂直穿过纸面,如图所示。
已知11I A =,试问1.l H dl =⎰v Ñ__ _______;若.0lH dl =⎰v Ñ, 则2I =_____ ____。
2. 1-; 1A1. 镜像法是用等效的 代替原来场问题的边界,该方法的理论依据是___。
2. 镜像电荷; 唯一性定理1. 在导电媒质中, 电磁波的相速随频率改变的现象称为_____________, 这样的媒质又称为_________ 。
2. 色散; 色散媒质1. 已知自由空间一均匀平面波, 其磁场强度为0cos()y H e H t x ωβ=+vv, 则电场强度的方向为__________, 能流密度的方向为__________。
2. z e v ; x e -v1. 传输线的工作状态有________ ____、_______ _____、____________三种,其中________ ____状态不传递电磁能量。
2. 行波; 驻波; 混合波;驻波1. 真空中有一边长为的正六角 形,六个顶点都放有点电荷。
则在图示两种情形 下,在六角形中心点处的场强大小为图中____________________;图中____________________。
2. ;1. 平行板空气电容器中,电位(其中 a 、b 、c 与 d 为常数), 则电场强度__________________,电荷体密度_____________________。
2.;1. 在静电场中,位于原点处的电荷场中的电场强度线是一族以原点为中心的__________________ 线, 等位线为一族_________________。
电磁场考试试题及答案
电磁场考试试题及答案一、选择题1. 下列哪个物理量不是描述电磁场的基本量?A. 电场强度B. 磁感应强度C. 电势D. 磁化强度2. 静电场的本质特征是:A. 磁场产生于电场B. 电场产生于静电荷C. 电场与磁场相互作用D. 电场与静电荷相互作用3. 关于电磁场的能量密度,以下说法正确的是:A. 电磁场的能量密度只与电场强度有关B. 电磁场的能量密度只与磁感应强度有关C. 电磁场的能量密度与电场和磁感应强度都有关D. 电磁场的能量密度与电荷和电流有关4. 电磁波中电场和磁场的相互关系是:A. 电场和磁场以90°的相位差波动B. 电场和磁场以180°的相位差波动C. 电场和磁场处于同相位波动D. 电场和磁场没有固定的相位关系5. 有一根长直导线,通有电流,要使其产生的磁场最强,应将观察点放置在:A. 导线的外侧B. 导线的内侧C. 导线的中央D. 对称轴上二、填空题1. 电荷为2μC的点电荷在距离它10cm处的电场强度大小为______ N/C。
2. 一根长度为50cm的直导线通有5A的电流,它产生的磁感应强度大小为______ T。
三、简答题1. 什么是电磁场?它的基本特征是什么?电磁场是一种通过电荷和电流相互作用而产生的物质场。
它基于电荷和电流的特性,表现为电场和磁场的存在和相互作用。
电磁场的基本特征包括:电场与静电荷相互作用,磁场与电流相互作用,电磁场遵循麦克斯韦方程组等。
2. 电场与磁场有何区别和联系?电场是由电荷产生的一种物质场,描述电荷对其他电荷施加的作用力的特性。
而磁场则是由电流产生的一种物质场,描述电流对其他电流施加的作用力的特性。
电场和磁场之间存在密切的联系,根据麦克斯韦方程组的推导可知,变化的电场会产生磁场,而变化的磁场也会产生电场。
3. 什么是电磁波?其特点是什么?电磁波是由电场和磁场相互耦合在空间中传播的波动现象。
其特点包括:- 电磁波是横波,电场与磁场的振动方向垂直于波传播方向。
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。
电磁场与电磁波试题及答案
电磁场与电磁波试题及答案导言:电磁场和电磁波是电磁学领域中的重要概念,对于理解电磁现象、电磁波传播及应用都具有重要意义。
本文将针对电磁场和电磁波相关的试题进行解答,帮助读者巩固对这一知识点的理解。
一、电磁场概念及特点1. 试题:电磁场是指什么?电磁场有哪些特点?答案:电磁场指的是电荷或电流所产生的周围空间的物理场。
具体包括静电场和磁场。
电磁场的特点有以下几个方面:- 电磁场具有源极性:任何一个电磁场的产生都必须由电荷或电流来产生。
- 电磁场具有传递性:当源增大或减小时,电磁场的强度也会相应变化。
- 电磁场具有辐射性:电磁场会以电磁波形式向外传播。
- 电磁场具有叠加性:多个电磁场可以在同一空间中叠加。
二、电磁场强度及电磁波的传播1. 试题:电磁场强度的概念是指什么?电磁波的传播过程是怎样的?答案:电磁场强度是指单位电荷所受到的电磁力的大小,通常用矢量表示,其方向为电荷所受电磁力的方向。
电磁波的传播过程主要包括以下几个阶段:- 在电磁场中,源电荷或电流激发出电磁波。
- 电磁波在空间中以垂直波动的方式传播。
- 电磁波的传播过程中,电场和磁场相互垂直、交替变化。
- 电磁波传播速度为光速,即3×10^8 m/s。
三、电磁波的频率和波长1. 试题:电磁波的频率和波长有什么关系?请列举几种常见电磁波的频率和波长范围。
答案:电磁波的频率和波长之间有以下关系:频率 = 光速 / 波长以下是几种常见电磁波的频率和波长范围:- α射线:频率高,波长短,一般范围为10^18 - 10^20 Hz,波长约为10^(-12) - 10^(-10) m。
- 紫外线:频率较高,波长较短,一般范围为10^14 - 10^16 Hz,波长约为10^(-8) - 10^(-7) m。
- 可见光:频率适中,波长适中,范围为4×10^14 - 8×10^14 Hz,波长约为3.75×10^(-7) - 7.5×10^(-7) m。
电磁场与电磁波考试题答案参考资料
第一章 静电场一、选择题(每题三分)1) 将一个试验电荷Q (正电荷)放在带有正电荷的大导体附近P 点处,测得它所受力为F ,若考虑到电量Q 不是足够小,则:()A 、F/Q 比P 点处原先的场强数值大 C 、F/Q 等于原先P 点处场强的数值B 、F/Q 比P 点处原先的场强数值小 D 、F/Q 与P 点处场强数值关系无法确定 答案(B )·P+Q2) 图中所示为一沿X 轴放置的无限长分段均匀带电直线,电荷线密度分别为+λ(X<0)和一个-λ(X>0),则OXY 坐标平面上点(0,a )处的场强E为( )A 、0B 、a 2i 0πελC 、a 4i 0πελD 、a 4)j i (0πε+λ3) 图中所示曲线表示球对称或轴对称静电场的某一物理量随径向距离r 变化的关系,请指出该曲线可描述下面那方面内容(E 为电场强度的大小,U为静电势)()A 、半径为R 的无限长均匀带电圆柱体电场的E-r 关系 C 、半径为R 的均匀带正电球体电场的U-r 关系B 、半径为R 的无限长均匀带电圆柱面电场的E-r 关系 D 、半径为R 的均匀带正电球面电场的U-r 关系答案(B )4) 有两个点电荷电量都是+q ,相距2a,今以左边的点电荷为球心,以a 为半径作一球形高斯面,在球面上取两块相等的小面积1S 和 2S 的电场强度通量分别为1ϕ和 2ϕ,通过整个球面的电场强度通量为3ϕ,则()为零D 、以上说法都不对 答案(C ) 6) 两个同心带电球面,半径分别为)(,b a b a R R R R <,所带电量分别为b a Q Q ,。
设某点与球心相距r,当b a R r R <<时,该点的电场强度的大小为() A 、2ba 0rQ Q 41+∙πε B 、2ba 0rQ Q 41-∙πε C 、)R Q r Q (412bb 2a 0+∙πε D 、2a 0r Q 41∙πε 答案(D )7) 如图所示,一个带电量为q 的点电荷位于立方体的A 角上,则通过侧面abcd 的电场强度通量为() A 、6q ε B 、12qε C 、24q ε D 、048qε 答案(C )8) 半径为R 的均匀带电球面,若其电荷密度为σ,则在距离球面R 处的电场强度为()A 、0εσ B 、02εσC 、04εσD 、8εσ答案(C )9) 高斯定理⎰⎰ερ=∙vs dV S d E ()A 、适用于任何静电场 C 、只适用于具有球对称性,轴对称性和平面对称性的静电场B 、只适用于真空中的静电场 D 、只适用于虽然不具有(C)中所述的对称性,但可以找到合适的高斯面的静电场 答案(B ) 10) 关于高斯定理的理解正确的是()A 、 如果高斯面上处处E为零,则该面内必无电荷 C 、如果高斯面内有许多电荷,则通过高斯面的电通量必不为零B 、 如果高斯面内无电荷,则高斯面上处处E为零 D 、如果高斯面的电通量为零,则高斯面内电荷代数和必为零 答案(D ) 11) 如图两同心的均匀带电球面,内球面半径为1R ,电量1Q ,外球面半径为2R ,电量2Q ,则在内球面内距离球心为r 处的P 点场强大小E 为() A 、2021r 4Q Q πε+ B 、+πε2101R 4Q 2202R 4Q πε C 、201r 4Q πε D 、0 答案(D )12)若均匀电场的场强为E,其方向平行于半径为R 的半球面的轴,则通过此半球面的电通量Φ为()13) 下列说法正确的是()A 、 闭合曲面上各点场强为零时,面内必没有电荷 C 、闭合曲面的电通量为零时,面上各点场强必为零B 、 闭合曲面内总电量为零时,面上各点场强必为零 D 、通过闭合曲面的电通量仅决定于面内电荷 答案(D )14) 在空间有一非均匀电场,其电力线分布如图,在电场中作一半径为R 的闭合球面S ,已知通过球面上某一面元S ∆的电场线通量为e ∆Φ,则通过该球面其余部分的电场强度通量为()A 、e ∆Φ-B 、e S r ∆Φ⋅∆24π C 、e SSr ∆Φ⋅∆∆-24π D 、0 答案(15) 在电荷为q +的电场中,若取图中点P 处为电势零点,则M 点的电势为()16)下列说法正确的是()A 、 带正电的物体的电势一定是正的 C 、带负电的物体的电势一定是负的B 、 电势等于零的物体一定不带电 D 、物体电势的正负总相对电势参考点而言的 答案(D )17) 在点电荷q 的电场中,选取以q 为中心,R 为半径的球面上一点P 处作电势零点,则与点电荷q 距离为r 的P ‘点电势为()A 、r 4q 0πε B 、)R 1r 1(4q 0-πε C 、)R r (4q 0-πε D 、)R1r 1(4q 0-πε-答案(B )18) 半径为R的均匀带电球面,总电量为Q ,设无穷远处的电势为零,则球内距球心为r 的P 强度和 电势为() A 、E=0, U=r 4Q 0πε B 、 E=0, U=R 4Q 0πε C 、E=2r 4Q0πε. U=r 4Q 0πε D 、E=2r 4Q0πε答案(B )19) 有N 个电量为q 布,比较在这两种情况下在通过圆心O 并垂直与圆心的Z 轴上任意点P 的 场强与电势,则有() A 、场强相等,电势相等B 、场强不相等,电势不相等C 、场强分量z E 相等,电势相等D 、场强分量z E 答案(C )20)在边长为a 正方体中心处放置一电量为Q A 、a 4Q 0πε B 、R 2Q 0πε C 、R Q 0πε D 、R22Q0πε答案(B )21)如图两个同心的均匀带电球面,内球面半径为1R ,电量1Q ,外球面半径为2R ,电量2Q ,则在内球面内距离球心为r 处的P 点的电势U 为()A 、r4Q Q 021πε+ B 、101R 4Q πε+202R 4Q πε C 、0 D 、101R 4Q πε 答案(B )22) 真空中一半径为R 的球面均匀带电为Q ,,在球心处有一带电量为q 的点电荷,如图设无穷远处为电势零点,则在球内离球心O 距离为r 的P 点处的电势为()A 、E R 2π B 、E R 22π C 、E R 221π D 、E R 22πE 、22ERπ 答案(A )A 、a 4q 0πε B 、a8q 0πε C 、a 4q 0πε-D 、a8q0πε- 答案(D )A 、r4Q 0πε B 、)R Q r q (410+πε C 、r 4q Q 0πε+ D 、)RqQ r q (410-+πε 答案(B )23)当带电球面上总的带电量不变,而电荷的分布作任意改变时,这些电荷在球心出产生的电场强度E和电势U 将()A 、E 不变,U 不变 B 、E 不变,U 改变 C 、E 改变 ,U 不变 D 、E改变,U 也改变 答案(C )24) 真空中有一电量为Q 的点电荷,在与它相距为r 的A 点处有一检验电荷q,现使检验电荷q 从A 点沿半圆弧轨道运动到B 点,如图则电场场力做功为()A 、q2r r 4Q 220⋅π⋅πε B 、rq 2r 4Q 20⋅πε C 、rq r 4Q 20π⋅πε D 、0 答案(D ) 25) 两块面积为S 的金属板A 和B 彼此平行放置,板间距离为d (d 远远小于板的线度),设A 板带电量1q , B 板带电量2q ,则A,B 板间的电势差为() A 、S2q q 021ε+ B 、d S 4q q 021⋅ε+ C 、d S 2q q 021⋅ε- D 、d S4q q 021⋅ε- 答案(C )26)图中实线为某电场中电力线,虚线表示等势(位)面,由图可以看出() A 、c E >>b a E E c U >>b a U U C 、c E >>b a E E c U <<b a U UB 、c E <<b aE E c U <<ba U U D 、c E <<b a E Ec U >>b a U U 答案(A )27) 面积为S 的空气平行板电容器,极板上分别带电量为q ±,若不考虑边缘效应,则两极板间的相互作用力为()A 、S q 02ε- B 、S 2q 02ε- C 、202S 2q ε D 、202S q ε 答案(B )28)长直细线均匀带电。
整理《电磁场与电磁波》答案(6) 一选择题
《电磁场与电磁波》自测试题整理表姓名:职业工种:申请级别:受理机构:填报日期:A4打印/ 修订/ 内容可编辑《电磁场与电磁波》自测试题1.介电常数为的均匀线性介质中,电荷的分布为,则空间任一点____________,_____________。
2. ;1. 线电流与垂直穿过纸面,如图所示。
已知,试问__ _______;若,则_____ ____。
2. ;1A1. 镜像法是用等效的代替原来场问题的边界,该方法的理论依据是___。
2. 镜像电荷;唯一性定理1. 在导电媒质中,电磁波的相速随频率改变的现象称为_____________,这样的媒质又称为_________ 。
2. 色散;色散媒质1. 已知自由空间一均匀平面波,其磁场强度为,则电场强度的方向为__________,能流密度的方向为__________。
2. ;1. 传输线的工作状态有________ ____、_______ _____、____________三种,其中________ ____状态不传递电磁能量。
2. 行波;驻波;混合波;驻波1. 真空中有一边长为的正六角形,六个顶点都放有点电荷。
则在图示两种情形下,在六角形中心点处的场强大小为图中____________________;图中____________________。
2. ;1. 平行板空气电容器中,电位(其中a、b、c 与d为常数),则电场强度__________________,电荷体密度_____________________。
2. ;1. 在静电场中,位于原点处的电荷场中的电场强度线是一族以原点为中心的__________________线,等位线为一族_________________。
2. 射;同心圆1. 损耗媒质中的平面波 , 其传播系数可表示为__________ 的复数形式,其中表示衰减的为___________。
2.;1. 在无损耗传输线上,任一点的输入功率都 _______,并且等于_______ 所得到的功率。
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。
交变电流、电磁场和电磁波测试卷(附答案)
交变电流、电磁场和电磁波测试卷一、选择题1、电子钟是利用LC 振荡电路来工作计时的,现发现电子钟每天要慢30 s ,造成这一现象的原因可能是: A 、电池用久了;B 、振荡电路中电容器的电容偏大了;C 、振荡电路中线圈的电感偏大了;D 、振荡电路中电容器的电容偏小了;2、关于电磁波传播速度的表达式v =λf , 下述结论中正确的是: A 、波长越大,传播速度就越快; B 、频率越高,传播速度就越快;C 、发射时的能量越大,传播速度就越快;D 、电磁波的传播速度与传播介质有关。
3、交变电流通过一段长直导线,如果把这段长直导线绕成线圈,再接入原电路中,则线圈中将通过:A 、比原电流较强的电流;B 、比原电流较弱的电流;C 、与原电流相等的电流;D 、绕成线圈时没有电流。
4、在远距离输电中,当输送的电功率相同时,则关于输电导线上损失的功率下列说法正确的是:A 、减小输电导线的电阻可以减小损失的功率;B 、提高输送电压从而减小输送电流,可大大减小损失的功率;C 、损失的功率与输送电压的二次方成反比;D 、损失的功率与输电线上的电压降成反比。
5、如图13—4—1所示,在e 、f 间接上交流电源,保持电压最大值不变,使其频率增大,发现各灯的亮度变化情况是:灯1变暗,灯2变亮,灯3不变。
则黑箱a 、b 、c 中所接元件可能是A 、a 为电阻,b 为电容器,c 为电感线圈B 、a 为电阻,b 为电感线圈,c 为电容器C 、a 为电容器,b 为电感线圈,c 为电阻D 、a 为电感线圈,b 为电容器,c 为电阻6、理想变压器的原线圈接交变电压u 时,接在副线圈的负载电阻R 消耗的功率是P.为使负载电阻消耗的功率变为P/4,可采取的办法是图13—4—1A .使输入电压减小到原来的41 B .使原线圈匝数减小到原来的41 C .使副线圈的匝数减小到原来的21 D .使负载电阻R 的值减小到原来417、单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,在转动的过程中,穿过线框中的最大磁通量为m φ,最大感应电动势为E m ,下列说法中正确的是: A 、当穿过线框的磁通量为零时,线框中的感应电动势也为零 B 、当穿过线框的磁通量减小时,线框中的感应电动势在增大 C 、当穿过线框的磁通量等于0.5m φ时,线框中感应电动势为0.5E m D 、线框转动的角速度为E m /m φ8、如图13—4—2所示,绕制变压器时,某人误将两个线圈绕在变压器铁芯的左右两个臂上, 当通以交流电时,两个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈,另一半通过中间 的臂。
电磁场与电磁波试题及参考答案
2010-2011-2学期《电磁场与电磁波》课程考试试卷参考答案及评分标准命题教师:李学军 审题教师:米燕一、判断题(10分)(每题1分)1. 旋度就是任意方向的环量密度 ( × )2. 某一方向的的方向导数是描述标量场沿该方向的变化情况 ( √ )3. 点电荷仅仅指直径非常小的带电体 ( × )4. 静电场中介质的相对介电常数总是大于 1 ( √ )5. 静电场的电场力只能通过库仑定律进行计算 ( × )6. 理想介质和导电媒质都是色散媒质 ( × )7. 均匀平面电磁波在无耗媒质里电场强度和磁场强度保持同相位 ( √ )8. 复坡印廷矢量的模值是通过单位面积上的电磁功率 ( × )9. 在真空中电磁波的群速与相速的大小总是相同的 ( √ ) 10 趋肤深度是电磁波进入导体后能量衰减为零所能够达到的深度 ( × )二、选择填空(10分)1. 已知标量场u 的梯度为G ,则u 沿l 方向的方向导数为( B )。
A. G l ⋅B. 0G l ⋅ C. G l ⨯2. 半径为a 导体球,带电量为Q ,球外套有外半径为b ,介电常数为ε的同心介质球壳,壳外是空气,则介质球壳内的电场强度E 等于( C )。
A.24Q r π B. 204Q r πε C. 24Qr πε3. 一个半径为a 的均匀带电圆柱(无限长)的电荷密度是ρ,则圆柱体内的电场强度E 为( C )。
A. 22a E r ρε= B. 202r E a ρε= C. 02r E ρε=4. 半径为a 的无限长直导线,载有电流I ,则导体内的磁感应强度B 为( C )。
A.02Irμπ B. 02Ir a μπ C. 022Ir a μπ5. 已知复数场矢量0x e E =E ,则其瞬时值表述式为( B )。
A. ()0cos y x e E t ωϕ+B. ()0cos x x e E t ωϕ+C. ()0sin x x e E t ωϕ+ 6. 已知无界理想媒质(ε=9ε0, μ=μ0,σ=0)中正弦均匀平面电磁波的频率f=108 Hz ,则电磁波的波长为( C )。
电磁场与电磁波试题与答案
电磁场与微波技术基础试题一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。
每小题2分,共20分)1.设一个矢量场 =x x+2y y+3z z,则散度为( )A. 0B. 2C. 3D. 62.人们规定电流的方向是( )运动方向。
A.电子B.离子C.正电荷D.负电荷3.在物质中没有自由电子,称这种物质为( )A.导体B.半导体C.绝缘体D.等离子体4.静电场能量的来源是( )A.损耗B.感应C.极化D.做功5.对于各向同性介质,若介电常数为ε,则能量密度we为( )A. •B. E2C. εE2D. εE26.电容器的大小( )A.与导体的形状有关B.与导体的形状无关C.与导体所带的电荷有关D.与导体所带的电荷无关7.电矩为的电偶极子在均匀电场中所受的作用力和库仑力矩为( )A. =0,Tq= •B. =0, = ×C. = • ,= ×D. = • , =08.在 =0的磁介质区域中的磁场满足下列方程( )A. × =0, • =0B. × ≠0, • ≠0C. × ≠0, • =0D. × =0, • ≠09.洛伦兹条件人为地规定的( )A.散度B.旋度C.源D.均不是10.传输线的工作状态与负载有关,当负载短路时,传输线工作在何种状态?( )A.行波B.驻波C.混合波D.都不是二、填空题(每空2分,共20分)1.两个矢量的乘法有______和______两种。
2.面电荷密度ρs( )的定义是______,用它来描述电荷在______的分布。
3.由库仑定律可知,电荷间作用力与电荷的大小成线性关系,因此电荷间的作用力可以用______原理来求。
4.矢量场的性质由它的______决定。
5.在静电场中,电位相同的点集合形成的面称为______。
6.永久磁铁所产生的磁场,称之为______。
7.在电场中电介质在外电场的作用下会产生______,使电场发生变化。
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《电磁场与电磁波》试题1一、填空题(每小题1分,共10分)1.在均匀各向同性线性媒质中,设媒质的导磁率为μ,则磁感应强度B ϖ和磁场H ϖ满足的方程为: 。
2.设线性各向同性的均匀媒质中,02=∇φ称为 方程。
3.时变电磁场中,数学表达式H E S ϖϖϖ⨯=称为 。
4.在理想导体的表面, 的切向分量等于零。
5.矢量场)(r A ϖϖ穿过闭合曲面S 的通量的表达式为: 。
6.电磁波从一种媒质入射到理想 表面时,电磁波将发生全反射。
7.静电场是无旋场,故电场强度沿任一条闭合路径的积分等于 。
8.如果两个不等于零的矢量的 等于零,则此两个矢量必然相互垂直。
9.对平面电磁波而言,其电场、磁场和波的传播方向三者符合 关系。
10.由恒定电流产生的磁场称为恒定磁场,恒定磁场是无散场,因此,它可用 函数的旋度来表示。
二、简述题 (每小题5分,共20分)11.已知麦克斯韦第二方程为t B E ∂∂-=⨯∇ϖϖ,试说明其物理意义,并写出方程的积分形式。
12.试简述唯一性定理,并说明其意义。
13.什么是群速?试写出群速与相速之间的关系式。
14.写出位移电流的表达式,它的提出有何意义?三、计算题 (每小题10分,共30分)15.按要求完成下列题目(1)判断矢量函数y x e xz e y B ˆˆ2+-=ϖ是否是某区域的磁通量密度?(2)如果是,求相应的电流分布。
16.矢量z y x e e e A ˆ3ˆˆ2-+=ϖ,z y x e e e B ˆˆ3ˆ5--=ϖ,求(1)B A ϖϖ+(2)B A ϖϖ⋅17.在无源的自由空间中,电场强度复矢量的表达式为()jkz y x e E e E e E --=004ˆ3ˆϖ (1)试写出其时间表达式; (2) 说明电磁波的传播方向;四、应用题 (每小题10分,共30分)18.均匀带电导体球,半径为a ,带电量为Q 。
试求(1)球内任一点的电场强度 (2) 球外任一点的电位移矢量。
19.设无限长直导线与矩形回路共面,(如图1所示),(1)判断通过矩形回路中的磁感应强度的方向(在图中标出);(2)设矩形回路的法向为穿出纸面,求通过矩形回路中的磁通量。
20.如图2所示的导体槽,底部保持电位为0U ,其余两面电位为零,(1)写出电位满足的方程; (2) 求槽内的电位分布五、综合题(10 分)21.设沿z +方向传播的均匀平面电磁波垂直入射到理想导体,如图3所示,该电磁波电场只有x 分量即 z j x e E e E β-=0ˆϖ(1) 求出入射波磁场表达式;(2) 画出区域1中反射波电、磁场的方向。
《电磁场与电磁波》试题2 图 1 无穷远图2 区域1 区域2图3一、填空题(每小题1分,共10分)1.在均匀各向同性线性媒质中,设媒质的介电常数为ε,则电位移矢量D ϖ和电场E ϖ满足的方程为: 。
2.设线性各向同性的均匀媒质中电位为φ,媒质的介电常数为ε,电荷体密度为V ρ,电位所满足的方程为 。
3.时变电磁场中,坡印廷矢量的数学表达式为 。
4.在理想导体的表面,电场强度的 分量等于零。
5.表达式()S d r A S ϖϖϖ⋅⎰称为矢量场)(r A ϖϖ穿过闭合曲面S 的 。
6.电磁波从一种媒质入射到理想导体表面时,电磁波将发生 。
7.静电场是保守场,故电场强度沿任一条闭合路径的积分等于 。
8.如果两个不等于零的矢量的点积等于零,则此两个矢量必然相互 。
9.对横电磁波而言,在波的传播方向上电场、磁场分量为 。
10.由恒定电流产生的磁场称为恒定磁场,恒定磁场是 场,因此,它可用磁矢位函数的旋度来表示。
二、 简述题 (每小题5分,共20分)11.试简述磁通连续性原理,并写出其数学表达式。
12.简述亥姆霍兹定理,并说明其意义。
13.已知麦克斯韦第二方程为S d t B l d E S C ϖϖϖϖ⋅∂∂-=⋅⎰⎰,试说明其物理意义,并写出方程的微分形式。
14.什么是电磁波的极化?极化分为哪三种?三、计算题 (每小题10分,共30分)15.矢量函数z x e yz e yx A ˆˆ2+-=ϖ,试求(1)A ϖ⋅∇(2)A ϖ⨯∇16.矢量z x e e A ˆ2ˆ2-=ϖ,y x e e B ˆˆ-=ϖ,求(1)B A ϖϖ-(2)求出两矢量的夹角17.方程222),,(z y x z y x u ++=给出一球族,求(1)求该标量场的梯度;(2)求出通过点()0,2,1处的单位法向矢量。
四、应用题 (每小题10分,共30分)18.放在坐标原点的点电荷在空间任一点r ϖ处产生的电场强度表达式为r er qE ˆ420πε=ϖ(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),,(z y x 处的电位表达式20.设时变电磁场的电场强度和磁场强度分别为:图1)cos(0e t E E φω-=ϖϖ )cos(0m t H H φω-=ϖϖ(1) 写出电场强度和磁场强度的复数表达式(2) 证明其坡印廷矢量的平均值为:)cos(2100m e av H E S φφ-⨯=ϖϖϖ 五、综合题 (10分)21.设沿z +方向传播的均匀平面电磁波垂直入射到理想导体,如图2所示,该电磁波电场只有x 分量即 z j x e E e E β-=0ˆϖ(3) 求出反射波电场的表达式;(4) 求出区域1 媒质的波阻抗。
《电磁场与电磁波》试题3一、填空题(每小题 1 分,共 10 分)1.静电场中,在给定的边界条件下,拉普拉斯方程或 方程的解是唯一的,这一定理称为唯一性定理。
2.在自由空间中电磁波的传播速度为 m/s 。
3.磁感应强度沿任一曲面S 的积分称为穿过曲面S 的 。
4.麦克斯韦方程是经典 理论的核心。
5.在无源区域中,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生 ,使电磁场以波的形式传播出去,即电磁波。
6.在导电媒质中,电磁波的传播速度随频率变化的现象称区域1 区域2图2为 。
7.电磁场在两种不同媒质分界面上满足的方程称为 。
8.两个相互靠近、又相互绝缘的任意形状的 可以构成电容器。
9.电介质中的束缚电荷在外加电场作用下,完全脱离分子的内部束缚力时,我们把这种现象称为 。
10.所谓分离变量法,就是将一个 函数表示成几个单变量函数乘积的方法。
二、简述题 (每小题 5分,共 20 分)11.已知麦克斯韦第一方程为t D J H ∂∂+=⨯∇ϖϖϖ,试说明其物理意义,并写出方程的积分形式。
12.试简述什么是均匀平面波。
13.试简述静电场的性质,并写出静电场的两个基本方程。
14.试写出泊松方程的表达式,并说明其意义。
三、计算题 (每小题10 分,共30分)15.用球坐标表示的场225ˆr e E r =ϖ,求 (1)在直角坐标中点(-3,4,5)处的E ; (2) 在直角坐标中点(-3,4,5)处的x E 分量16.矢量函数z y x e x e y e x A ˆˆˆ2++-=ϖ,试求(1)A ϖ⋅∇ (2)若在xy 平面上有一边长为2的正方形,且正方形的中心在坐标原点,试求该矢量A ϖ穿过此正方形的通量。
17.已知某二维标量场22),(y x y x u +=,求(1)标量函数的梯度;(2)求出通过点()0,1处梯度的大小。
四、应用题 (每小题 10分,共30分)18.在无源的自由空间中,电场强度复矢量的表达式为 jkz x e E e E -=03ˆϖ(3)试写出其时间表达式; (4) 判断其属于什么极化。
19.两点电荷C 41-=q ,位于x 轴上4=x 处,C 42=q 位于轴上4=y 处,求空间点()4,0,0处的(1)电位; (2) 求出该点处的电场强度矢量。
20.如图1所示的二维区域,上部保持电位为0U ,其余三面电位为零,(1)写出电位满足的方程和电位函数的边界条件 (2) 求槽内的电位分布五、综合题 (10 分)21.设沿z +方向传播的均匀平面电磁波垂直入射到理想导体,如图2所示,该电磁波为沿x 方向的线极化,设电场强度幅度为0E ,传播常数为β。
(5)试写出均匀平面电磁波入射波电场的表达式; (6) 求出反射系数。
图1 ba《电磁场与电磁波》试题(4)一、填空题(每小题 1 分,共 10 分)1.矢量z y x e e e A ˆˆˆ++=ϖ的大小为 。
2.由相对于观察者静止的,且其电量不随时间变化的电荷所产生的电场称为 。
3.若电磁波的电场强度矢量的方向随时间变化所描绘的轨迹是直线,则波称为 。
4.从矢量场的整体而言,无散场的 不能处处为零。
5.在无源区域中,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,使电磁场以 的形式传播出去,即电磁波。
6.随时间变化的电磁场称为 场。
7.从场角度来讲,电流是电流密度矢量场的 。
8.一个微小电流环,设其半径为a 、电流为I ,则磁偶极矩矢量的大小为 。
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。
区域1 区域2图213.试简述静电平衡状态下带电导体的性质。
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()z e y x z y x +=32,,ψ,在点()0,1,1-P 处(1)求出其梯度的大小(2)求梯度的方向16.矢量y x e e A ˆ2ˆ+=ϖ,z x e e B ˆ3ˆ-=ϖ,求(1)B A ϖϖ⨯(2)B A ϖϖ+17.矢量场A ϖ的表达式为2ˆ4ˆy e x e A y x -=ϖ (1)求矢量场A ϖ的散度。
(2)在点()1,1处计算矢量场A ϖ的大小。
四、应用题 (每小题 10分,共30分)18.一个点电荷q +位于()0,0,a -处,另一个点电荷q 2-位于()0,0,a 处,其中0>a 。
(1)求出空间任一点()z y x ,,处电位的表达式; (2) 求出电场强度为零的点。
19.真空中均匀带电球体,其电荷密度为ρ,半径为a ,试求(1)球内任一点的电位移矢量 (2) 球外任一点的电场强度20. 无限长直线电流I 垂直于磁导率分别为21μμ和的两种磁介质的交界面,如图1所示。
(1) 写出两磁介质的交界面上磁感应强度满足的方程(2) 求两种媒质中的磁感应强度21B B 和。
五、综合题 (10分)21. 设沿z +方向传播的均匀平面电磁波垂直入射到理想导体,如图2所示,入射波电场的表达式为z j y e E e E β-=0ˆϖ(1)试画出入射波磁场的方向(2)求出反射波电场表达式。