电磁场理论习题
电磁场与电磁波练习题
电磁场与电磁波练习题
一、单项选择题(每小题1分,共15分)
1、电位不相等的两个等位面()
A. 可以相交
B. 可以重合
C. 可以相切
D. 不能相交或相切
2、从宏观效应看,物质对电磁场的响应包括三种现象,下列选项中错误的是()
A.磁化
B.极化
C.色散
D.传导
3、电荷Q 均匀分布在半径为a 的导体球面上,当导体球以角速度ω绕通过球心的Z 轴旋转时,导体球面上的面电流密度为()
A.sin 4q e a ?ωθπ
B.cos 4q e a ?ωθπ
C.2sin 4q e a ?ωθπ
D.33sin 4q e r a
ωθπ 4、下面说法错误的是()
A.梯度是矢量, 其大小为最大方向导数,方向为最大方向导数所在的方向。
B.矢量场的散度是标量,若有一个矢量场的散度恒为零,则总可以把该矢量场表示为另一个矢量场的旋度。
C.梯度的散度恒为零。
D.一个标量场的性质可由其梯度来描述。
5、已知一均匀平面波以相位系数30rad/m 在空气中沿x 轴方向传播,则该平面波的频率为()
A.81510π?Hz
B.8910?Hz
C.845
10π?Hz D.9910?Hz
6、坡印廷矢量表示()
A.穿过与能量流动方向相垂直的单位面积的能量
B.能流密度矢量
C.时变电磁场中空间各点的电磁场能量密度
D.时变电磁场中单位体积内的功率损耗
7、在给定尺寸的矩形波导中,传输模式的阶数越高,相应的截止波长()
A.越小
B.越大
C.与阶数无关
D.与波的频率有关
8、已知电磁波的电场强度为(,)cos()sin()x y E z t e t z e t z ωβωβ=---,则该电磁波为()
电磁场理论试题
《电磁场理论》考试试卷(A 卷)
(时间120分钟)
院/系 专业 姓名 学号
一、选择题(每小题2分,共20分)
1. 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 ( D ) (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。
2. 谐变电磁场所满足的麦克斯韦方程组中,能反映“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”这一物理思想的两个方程是 ( B )
(A )ε
ρ
=⋅∇=⋅∇E H ,0 (B )H j E E j J H ωμωε-=⨯∇+=⨯∇,
(C )0
,=⨯∇=⨯∇E J H (D )ε
ρ
=
⨯∇=⨯∇E H ,0
3.一圆极化电磁波从媒质参数为13==r r με的介质斜入射到空气中,要使电场的平行极化分量不产生反射,入射角应为 ( B ) (A )15° (B )30° (C )45° (D )60°
4. 在电磁场与电磁波的理论中分析中,常引入矢量位函数A ,并令A B
⨯∇=,其依据是
( C )
(
A )0=⨯∇B
; (B )J B μ=⨯∇;
(C )0=⋅∇B
; (D )J B μ=⋅∇。
5 关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是 ( C )
(A) 如果高斯面内无电荷,则高斯面上E
处处为零;
(B) 如果高斯面上E
处处不为零,则该面内必有电荷; (C) 如果高斯面内有净电荷,则通过该面的电通量必不为零;
电磁场与电磁波试题含答案
图1
20.如图 2 所示的导体槽,底部保持电位为U 0 ,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 无穷远
图2
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
ˆ x E0 e jz Ee
(1) 写出电场强度和磁场强度的复数表达式
1 S av E0 H 0 cos( e m ) 2 (2) 证明其坡印廷矢量的平均值为:
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
ˆ x E0 e jz Ee 只有 x 分量即
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
ˆ x xze ˆy B y 2e
是否是某区域的磁通量密度?
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)
电磁场理论基础试题集
电磁场理论基础习题集
(说明:加重的符号和上标有箭头的符号都表示矢量)
一、填空题
1.
矢量场的散度定理为(1),斯托克斯定理为(2)。
【知识点】:1.2 【难易度】:C 【参考分】:3
【答案】:(1)()∫∫⋅=⋅∇S
S d A d A v v v τ
τ (2)(
)
S d A l d A S
C
v
v v v ⋅×∇=
⋅∫∫
2.
矢量场A v
满足(1)时,可用一个标量场的梯度表示。
【知识点】:1.4 【难易度】:C 【参考分】:1.5
【答案】:(1) 0=×∇A v 3.
真空中静电场的基本方程的积分形式为(1),(2),微分形式为(3),(4)。
【知识点】:3.2 【难易度】:B
【参考分】:6
【答案】:(1) 0=⋅∫c l d E v v (2) ∑∫=⋅q S d D S
v v 0
(3) 0=×∇E v (4)()r D v
v ρ=⋅∇0
4.
电位移矢量D v 、极化强度P v 和电场强度E v
满足关系(1)。 【知识点】:3.6 【难易度】:B
【参考分】:1.5
【答案】:(1) P E P D D v
v v v v +=+=00ε 5.
有面电流s 的不同介质分界面上,恒定磁场的边界条件为(1),(2)。
【知识点】:3.8 【难易度】:B
【参考分】:3
【答案】:(1) ()021=−⋅B B n v v v (2) ()s J H H n v v v
v =−×21 6.
焦耳定律的微分形式为(1)。
【知识点】:3.8 【难易度】:B 【参考分】:1.5
【答案】:(1) 2E E J p γ=⋅=v v 7.
电磁场理论练习题
第一章 矢量分析
1.1 3ˆ2ˆˆz y x e e e
A -+= ,z y e e
B ˆ4ˆ+-= ,2ˆ5ˆy x e e
C -= 求(1)ˆA e ;(2)矢量A 的方向余弦;(3)B A ⋅;(4)B A ⨯;
(5)验证()()()B A C A C B C B A ⨯⋅=⨯⋅=⨯⋅ ;
(6)验证()()()B A C C A B C B A ⋅-⋅=⨯⨯。
1.2 如果给定一未知矢量与一已知矢量的标量积和矢量积,则可确定该未知矢
量。设A 为已知矢量,X A B ⋅=和X A B ⨯=已知,求X 。
1.3 求标量场32yz xy u +=在点(2,-1,1)处的梯度以及沿矢量z y x e e e
l ˆ2ˆ2ˆ-+= 方向上的方向导数。
1.4 计算矢量()()
3222224ˆˆˆz y x e xy e x e
A z y x ++= 对中心原点的单位立方体表面的面积分,再计算A ⋅∇对此立方体的体积分,以验证散度定理。
1.5 计算矢量z y e x e x e
A z y x 22ˆˆˆ-+= 沿(0,0),(2,0),(2,2),(0,2),(0,0)正方形闭合回路的线积分,再计算A ⨯∇对此回路所包围的表面积的积分,以验证斯托克斯定理。
1.6 f 为任意一个标量函数,求f ∇⨯∇。
1.7 A 为任意一个矢量函数,求()A ⨯∇⋅∇。
1.8 证明:A f A f A f ⋅∇+∇=∇)(。
1.9 证明:A f A f A f ⨯∇+⨯∇=⨯∇)()()(。
1.10 证明:)()()(B A A B B A ⨯∇⋅-⨯∇⋅=⨯⋅∇。
电磁场理论习题及答案_百度文库
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习题
5.1 设的半空间充满磁导率为的均匀介质,的半空间为真空,今有线电流沿z轴⽅向流动,求磁感应强度和磁化电流分布。
5.2 半径为a的⽆限长圆柱导体上有恒定电流J均匀分布于截⾯上,试解⽮势A 的微分⽅程,设导体的磁导率为,导体外的磁导率为。
5.3 设⽆限长圆柱体内电流分布,求⽮量磁位A和磁感应B。5.4载有电流的细导线,右侧为半径的半圆弧,上下导线相互平⾏,并近似为向左侧延伸⾄⽆穷远。试求圆弧中⼼点处的磁感应强度。
5.5 两根⽆限长直导线,布置于处,并与z轴平⾏,分别通过电流I 及,求空间任意⼀点处的磁感应强度B。
5.6 半径的磁介质球,具有磁化强度为
求磁化电流和磁荷。
5.7已知两个相互平⾏,相隔距离为d,共轴圆线圈,其中⼀个线圈的半径为
,另⼀个线圈的半径为b,试求两线圈之间的互感系数。
5.8 两平⾏⽆限长直线电流I1和I2,相距为d,求每根导线单位长度受到的
安培⼒Fm。
5.9 ⼀个薄铁圆盘,半径为a,厚度为,如题5.9图所⽰。在平⾏
于z轴⽅向均匀磁化,磁化强度为M。试求沿圆铁盘轴线上、铁盘内、外的磁感
应强度和磁场强度。
均匀磁化的⽆限⼤导磁媒质的磁导率为,磁感应强度为B,若在该
媒质内有两个空腔,,空腔1形状为⼀薄盘,空腔2像⼀长针,腔内都充有空⽓。试求两空腔中⼼处磁场强度的⽐值。
5.11 两个⽆限⼤且平⾏的等磁位⾯D、N,相距h,,。其间充以两种不同的导磁媒质,其磁导率分别为,,分界⾯与等磁位⾯垂直,求媒质分界⾯单位⾯积受⼒的⼤⼩和⽅向。
题5.11图
5.12 长直导线附近有⼀矩形回路,回路与导线不共⾯,如题5.12图
电磁场理论期末复习题
电磁场理论期末复习题(附答案)
一填空题
1.静止电荷所产生的电场,称之为静电场;电荷Q在某点所受电场力为F,则
该点电场强度的大小为
Q
F
E=
。
2. 可以用电位的负梯度来表示电场强度;当电位的参考点选定之后,静电场中各点的电位值是唯一确定的。
3.__电荷_____的规则运动形成电流;将单位正电荷从电源负极移动到正极,非静电力__所做的功定义为电源的电动势
4.由恒定电流或永磁体产生的磁场不随时间变化,称为恒定磁场。5.磁感应强度B是无散场,它可以表示为另一个矢量场A的旋度,称A为矢量磁位,为了唯一地确定A,还必须指定A的散度为零,称为库仑规范。6.静电场的边界条件,即边值问题通常分为三类:第一类为给定整个边界上的位函数值;第二类为给定边界上每一点位函数的法向导数值;第三类为给定一部分边界上每一点的位函数值,同时给定另一部分边界上每一点的位函数的法向导数值。
7.位移电流扩大了电流的概念,它由电场的变化产生,相对于位移电流我们称由电荷规则运动形成的电流为传导电流和运流电流。
8. 在电磁波传播中,衰减常数α的物理意义为表示电磁波每传播一个单位的距离,其振幅的衰减量,相位常数β的物理意义为表示电磁波每传播一个单位距离相位偏移量。
10.静电场是有势场,静电场中各点的电场与电位关系用公式表示是__Eφ
=-∇_______。
13._____恒定电流________________产生的磁场,叫做恒定磁场。
14.库仑规范限制了矢量磁位A的多值性,但不能唯一确定A。为了唯一确定A,还必须给定A的____散度为零________________________。
(完整版)电磁场理论试题
《电磁场理论》考试试卷(A 卷)
(时间120分钟)
1. 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。
2. 谐变电
磁场所满足的麦克斯韦方程组中,能反映“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场” 这一物理思想的两个方程是 (B
5关于高斯定理的理解有下面几种说法, 其中正确的是
、选择题(每小题2分,共20 分)
(A)
H 0, E —
(B ) H J E, E
(C H J,
E 0
(D )
H 0, E -
3.—圆极化电磁波从媒质参数为
分量不产生反射,入射角应为 3 r 1的介质斜入射到空气中,要使电场的平行极化
(B )
(A) 15°
(B ) 30°
(C ) 45
(D) 60
4.在电磁场与电磁波的理论中分析中,常引入矢量位函数
A ,并令
B A ,其依据是
(C )
(A)
B 0 ;
(C ) B 0;
(B)
B J ;
(D) B J
电磁学》试卷 第 2 页 共 7 页
(A) 如果高斯面内无电荷,则高斯面上 E 处处为零; (B) 如果高斯面上 E 处处不为零,则该面内必有电荷; (C) 如果高斯面内有净电荷,则通过该面的电通量必不为零; (D) 如果高斯面上 E 处处为零,则该面内必无电荷。 6.若在某区域已知电位移矢量 ( A)
2
( B ) 2
D xe x
( C )
(完整版)电磁场试题及答案
(完整版)电磁场试题及答案
⼀、填空
1.⽅程▽2φ=0称为静电场的(拉普拉斯(微分))⽅程
2.在静电平衡条件下,导体内部的电场强度E 为(0)
3.线性导电媒质是指电导率不随(空间位置)变化⽽变化
4.局外电场是由(局外⼒)做功产⽣的电场
5.电感线圈中的磁场能量与电流的平⽅(成正⽐)
6.均匀平⾯电磁波中,E 和I 均与波的传播⽅向(垂直)
7.良导体的衰减常数α≈(β≈2ωµγ) 8.真空中,恒定磁场安培环路定理的微分形式(▽x B=0µJ ) 9.在库伦规范和⽆穷远参考点前提下,⾯电流分布的⽮量的磁位公式
(A=?R
Idl 40πµ)公式3-43 10.在导体中,电场⼒移动电荷所做的功转化为(热能)
11. 在静电平衡条件下,由导体中E=0,可以得出导体内部电位的梯度为(0 )(p4页)
12.电源以外的恒定电场中,电位函数满⾜的偏微分⽅程为----- (p26页)
13.在⽆源⾃由空间中,阿拉贝尔⽅程可简化为----------波动⽅程。
瞬时值⽮量齐次(p145页)
14.定义位移电流密度的微分表达式为------------ t ??D =0εt ??E +t
P ?? (p123页) 15.设电场强度E=4,则0 P12页
16.在单位时间内,电磁场通过导体表⾯流⼊导体内部的能量等于导线电阻消耗的(热能)
17.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)
18.电流连续性⽅程的积分形式为(s dS j =-dt
dq ) 19.两个同性电荷之间的作⽤⼒是(相互排斥的)
20.单位⾯积上的电荷多少称为(⾯电荷密度)
电磁场理论习题及答案8
习题
7.1[]1 将下面用复数形式表示的场矢量变换为瞬时值,或做相反的变换。
()1 0x E e E = ()2 0jkz x E e jE e -=
()3
()()00cos 2sin x y E e E t kz e E t kz ωω=-+-
解:()1 ()()00,,,Re cos x j j t
x x x E x y z t e E e e e E t ϕωωϕ⎡⎤=⋅=+⎣⎦
()2 ()200,,,Re cos 2j kz j t x x E x y z t e E e
e e E t kz πωπω⎛⎫
- ⎪⎝⎭
⎡⎤⎛⎫=⋅=-+⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦
()3 ()()200,,,Re 2j t kz j t kz x y E x y z t e E e e E e πωω⎛
⎫-+ ⎪-⎝⎭
⎡⎤=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦
()()0,,,2jkz x y E x y z t e e j E e -=-
7.2
[]
1 将下列场矢量的复数形式写成瞬时值形式
()1 ()()0sin sin z jk z z x y E e E k x k y e -=⋅⋅
()2
()sin 02sin cos cos z jk x x E e j E k e θθθ-=⋅⋅
解:()1 由式()7.1.2,可得瞬时值形式为
()()0Re sin sin z jk z j t
z x y E e E k x k y e e ω-⎡⎤=⋅⋅⋅⎣⎦
()()()0sin sin cos z x y z e E k x k y t k z ω=⋅⋅-
电磁场试题含答案
C、σ1≠0,σ2≠0
2、静电场是散度场,若电力线从某一点发散,说明此点满足:( A ) A、▽•E>0 B、▽•E<0 C、▽•E=0 3、恒定电场中,当电场由良导体进入不良导体时,哪一侧电力线几乎垂直于分界面.( B A、良导体一侧 B、不良导体一侧 C、两边都是 4、电介质对静电场的影响是 ( B ) A、加强 B、削弱 C、不影响 5、在分析恒定磁场时,引入矢量磁位 A ,并令 B A 的依据是
( A
)
ˆ 48 B. x
V/m
ˆ30 C. z
V/m
A、电位增加方向
C、电位相等方向 ( B )
8、在分析恒磁场时,引入标量磁位 m ,并令 H m 在哪个区域成立? A、有传导电流区域 B、无传导电流区域 C、两者都可以
四、问答题:(每题 5 分) 1.试从麦氏方程组说明空间电磁波是如何形成的? 答:由 E
.c
ww
w
om
k
lic
lic
.
k
w
.
PD
F -T O O L S
PD
F -T O O L S
!
W
N O
y
bu
to
om
to
bu
ww
y
电磁场理论习地的题目
电磁场理论习题
一
1、求函数ϕ=xy+z-xyz 在点(1,1,2)处沿方向角π
α=
3,
4π
β=
,
3π
γ=
的方向的方
向导数.
解:由于 M
ϕ
∂∂x
=y -
M yz = -1
M
y ϕ∂∂=2xy -(1,1,2)
xz =0
M
z
ϕ∂∂=2z
(1,1,2)
xy -=3
1cos 2α=
,cos 2β=,1
cos 2γ=
所以
1cos cos cos =∂∂+∂∂+∂∂=
∂∂γϕβϕαϕϕ
z y x l
M
2、 求函数ϕ=xyz 在点(5, 1, 2)处沿着点(5, 1, 2)到点(9, 4, 19)的方向的方向导数。
解:指定方向l 的方向矢量为
l =(9-5) e x +(4-1)e y +(19-2)e z =4e x +3e y +17e z
其单位矢量
z
y x z y x e e e e e e l 314
731433144cos cos cos +
+=
++=γβαο
5
,
10,
2)
2,1,5(==∂∂==∂∂==∂∂M
M
M
M
M
xy
z
xz
y
yz
x
ϕ
ϕϕ
所求方向导数
314123
cos cos cos =•∇=∂∂+∂∂+∂∂=
∂∂οl z y x l
M
ϕγϕβϕαϕϕ
3、 已知ϕ=x 2+2y 2+3z 2+xy+3x-2y-6z ,求在点(0,0,0)和点(1,1,1)处的梯度。
解:由于ϕ∇=(2x+y+3) e x +(4y+x-2)e y +(6z-6)e z 所以,
(0,0,0)
ϕ∇=3e x -2e y -6e z
(1,1,1)
ϕ∇=6e x +3e y
4、运用散度定理计算下列积分:
2232
电磁场精选复习题 附答案
电磁场精选复习题
一、单项选择题
(在答案中,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、导体在静电平衡下,其体内电荷密度( B )。
A.为常数
B.为零
C.不为零
D.不确定
2、两个点电荷对试验电荷的作用力可表示为两个力的( D )。
A.算术和B.代数和
C.平方和D.矢量和
3、电介质极化后,其内部存在( D )。
A. 自由正电荷
B. 自由负电荷
C. 自由正负电荷
D. 电偶极子
4、在两种导电介质的分界面处,电场强度的( A )保持连续.
A.切向分量
B.幅值
C.法向分量
D.所有分量
5、介电常数为ε的介质区域中,静电荷的体密度为ρ,已知这些电荷产生的电场为E(x,y,z),而D(x,y,z)=εE(x,y,z)。下面的表达式中正确的是( C )。
A. ▽·D=0
B. ▽·E=ρ/ε0
C. ▽·D=ρ
D. ▽×D=ρ
6、介质的极化程度取决于:( D )。
A:静电场B: 外加电场C: 极化电场D: 外加电场和极化电场之和
7、相同的场源条件下,真空中的电场强度是电介质中的( C )倍。
A.ε0εr
B. 1/ε0εr
C. εr
D. 1/εr
8、梯度的:( C )。
A: 散度为0 B: 梯度为0 C: 旋度为0
9、旋度的:( A )。
A: 散度为0 B: 梯度为0 C: 旋度为0 10、导体电容的大小( C ) A.与导体的电势有关 B.与导体所带电荷有关 C.与导体的电势无关
D.与导体间电位差有关
11、下面的矢量函数中哪些可能是磁场:( B )。
A: r ar =H e B:()x y ay ax =-+H e e C: ()x y ax ay =+-H e e
电磁场理论习题
《电磁场理论》题库
《电磁场理论》综合练习题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 和磁场H 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 ⨯=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 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(每题5分,共20分) 11.已知麦克斯韦第二方程为
t B E ∂∂-=⨯∇ ,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+-= 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-+= ,z y x e e e B ˆˆ3ˆ5--= ,求 (1)B A + (2)B A ⋅
17.在无源的自由空间中,电场强度复矢量的表达式为
《电磁场理论》练习题与参考答案(最新版)
第1~2章 矢量分析 宏观电磁现象的基本规律
1. 设:直角坐标系中,标量场zx yz xy u ++=的梯度为A
,则M (1,1,1)处
A
= ,=⨯∇A 0 。
2. 已知矢量场xz e xy e z y e A z y x ˆ4ˆ)(ˆ2
+++= ,则在M (1,1,1)处=⋅∇A 9 。
3. 亥姆霍兹定理指出,若唯一地确定一个矢量场(场量为A
),则必须同时给定该场矢量
的 旋度 及 散度 。
4. 任一矢量场在无限大空间不可能既是 无源场 又是 无旋场 ,但在
局部空间 可以有 以及 。
5. 写出线性和各项同性介质中场量D 、E 、B 、H
、J 所满足的方程(结构方
程): 。
6. 电流连续性方程的微分和积分形式分别为 和 。
7. 设理想导体的表面A 的电场强度为E 、磁场强度为B
,则
(a )E 、B
皆与A 垂直。
(b )E 与A 垂直,B
与A 平行。
(c )E 与A 平行,B
与A 垂直。
(d )E 、B 皆与A 平行。 答案:B
8. 两种不同的理想介质的交界面上,
(A )1212 , E E H H ==
(B )1212 , n n n n E E H H == (C) 1212 , t t t t E E H H == (D) 1212 , t t n n E E H H ==
答案:C
9. 设自由真空区域电场强度(V/m) )sin(ˆ0βz ωt E e
E y -=
,其中0E 、ω、β为常数。则空间位移电流密度d J
(A/m 2)为:
ˆˆˆ222x y z e e e ++A
⋅∇A ⨯∇E J H B E D
高中物理麦克斯韦电磁场理论练习题
高中物理麦克斯韦电磁场理论练习题
1.电磁场理论预言了什么().
A.预言了变化的磁场能够在周围空间产生电场
B.预言了变化的电场能够在周围产生磁场
C.预言了电磁波的存在,电磁波在真空中的速度为光速
D.预言了电能够产生磁,磁能够产生电[来源:学科网]
解析麦克斯韦预言了电磁波的存在,并预言电磁波在真空中的速度为光速.所以选C项.
答案C
2.下列说法中,正确的有().
A.最早发现电和磁有密切联系的科学家是奥斯特
B.电磁感应现象是法拉第发现的
C.建立完整的电磁场理论的科学家是麦克斯韦
D.最早预见到有电磁波存在的科学家是赫兹
解析最早预见到有电磁波的科学家是麦克斯韦,赫兹用实验证明了电磁波的存在.D项不正确;由物理学史的知识可知,其他三项都是正确的.
答案ABC
3.关于电磁场理论,下列说法中正确的是().
A.在电场的周围空间一定产生磁场
B.任何变化的电场周围空间一定产生变化的磁场
C.均匀变化的电场周围空间产生变化的磁场
D.振荡电场在周围空间产生变化的磁场
解析由麦克斯韦电磁场基本理论知:不变化的电场周围不产生磁场,变化的电场周围一定产生磁场,产生的磁场性质是由电场的变化情况决定的,均匀变化的电场产生稳定的磁场,不均匀变化的电场产生变化的磁场,振荡的电场产生同频率振荡的磁场,反之亦然,故选项D正确.
答案D
4.下列说法中正确的是().
A.电磁场的本质是电场
B.电磁场的本质是磁场
C.电磁场是电场和磁场的统称
D.电磁场是周期性变化的电场和磁场交替产生而形成的不可分离的统一体
解析变化的电场和变化的磁场交替产生在空中形成电磁场,故D选项正确.答案D
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电磁场理论习题
一
1、求函数ϕ=xy+z-xyz 在点(1,1,2)处沿方向角π
α=
3,
4π
β=
,
3π
γ=
的方向的方
向导数.
解:由于 M ϕ
∂∂x =y -M yz = -1
M y ϕ
∂∂=2x y -(1,1,2)xz =0 M
z
ϕ∂∂=2z
(1,1,2)
xy -=3
1cos 2α=
,cos 2β=,1
cos 2γ=
所以
1cos cos cos =∂∂+∂∂+∂∂=
∂∂γϕβϕαϕϕ
z y x l
M
2、 求函数ϕ=xyz 在点(5, 1, 2)处沿着点(5, 1, 2)到点(9, 4, 19)的方向的方向导数。
解:指定方向l 的方向矢量为
l =(9-5) e x +(4-1)e y +(19-2)e z =4e x +3e y +17e z
其单位矢量
z
y x z y x e e e e e e l 314
731433144cos cos cos +
+=
++=γβαο
5
,
10,
2)
2,1,5(==∂∂==∂∂==∂∂M
M
M
M
M
xy
z
xz
y
yz
x
ϕ
ϕϕ
所求方向导数
314123
cos cos cos =•∇=∂∂+∂∂+∂∂=
∂∂οl z y x l
M
ϕγϕβϕαϕϕ
3、 已知ϕ=x 2+2y 2+3z 2+xy+3x-2y-6z ,求在点(0,0,0)和点(1,1,1)处的梯度。
解:由于ϕ∇=(2x+y+3) e x +(4y+x-2)e y +(6z-6)e z
所以,(0,0,0)ϕ
∇=3e x -2e y -6e z
(1,1,1)
ϕ∇=6e x +3e y
4、运用散度定理计算下列积分:
2232
[()(2)]x y z s
xz e x y z e xy y z e ds +-++⎰⎰g ÒI=
S 是z=0 和 z=(a 2-x 2-y 2)1/2所围成的半球区域的外表面。
解:设:A=xz 2e x +(x 2y-z 3)e y +(2xy+y 2z)e z 则由散度定理
Ω
∇⎰⎰⎰⎰⎰g g Òs
A ds=Adv
可得
2I r dv
Ω
Ω
Ω
=∇==⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰g 222Adv (z +x +y )dv
224
4
220
sin sin a
a
r drd d d d r dr π
π
π
π
θθϕϕθθ==⎰
⎰⎰
⎰⎰⎰
525a π=
5、试求▽·A 和▽×A:
(1) A=xy 2z 3e x +x 3ze y +x 2y 2e z
(2)
22
(,,)cos sin z A z e e ρρφρφρφ=+ (3 ) 211
(,,)sin sin cos r A r r e e e r r θφ
θφθθθ=++
解:(1)▽·A=y 2z 3+0+0= y 2z 3
▽×A=23232(2)(23)x y
x y x e xy xy z e ∂∂∂
=---∂∂∂x y z
23322
e e e x y z xy z x z x y
(2) ▽·A=()[()]
z A A A z φρρρρρφ∂∂∂
++∂∂∂1 =33[(cos )(sin )]
ρφρφρρφ∂∂
+∂∂1=3cos ρφ
▽×A=ρφ
ρ
φρρρφρ∂∂∂∂∂∂z z
e e e 1z A A A =
221
cos 0
ρ
φ
ρρρ
φρφρφ∂
∂∂∂∂∂z e e e z sin
=
cos 2sin sin z
e e e ρφρφρφρφ-+
(3) ▽·A=22
(sin )()1
[sin ]sin r A A r A r r r r φθθθθ
θφ∂∂∂++∂∂∂ =23
22
sin cos ()()1(sin )[sin ]sin r r r r r r r θθθθθθφ∂∂∂++∂∂∂ =22
22
12[3sin 2sin cos ]3sin cos sin r r r θθθθθθ+=+
▽×A=
21sin r
r r r r
r θφ
θφ
θθθφθ∂∂∂∂∂∂e e rsin e A A rsin A =
21sin 1
sin sin cos r
r r r r θφ
θθ
θφθ
θ
θθ∂
∂∂∂∂∂e e rsin e rsin
=33
cos 2cos cos sin r e e e r r θφθθ
θθ+-