电磁场与电磁波试卷(1)
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。
《电磁场与电磁波》试题1及标准答案
《电磁场与电磁波》试题1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,则磁感应强度和磁场满足的方程为: 。
2.设线性各向同性的均匀媒质中,称为 方程。
3.时变电磁场中,数学表达式称为 。
4.在理想导体的表面, 的切向分量等于零。
5.矢量场穿过闭合曲面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,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,,求(1)(2)17.在无源的自由空间中,电场强度复矢量的表达式为μB H02=∇φH E S⨯=)(r A t B E ∂∂-=⨯∇ y x e xz ey B ˆˆ2+-=z y x e e eA ˆ3ˆˆ2-+=z y x e e eB ˆˆ3ˆ5--=B A+B A ⋅()jkz y x e E e E eE --=004ˆ3ˆ(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,带电量为。
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。
《电磁场与电磁波》期末考试试卷一
一、选择题(5小题,共15分)(3分)[1] 比较位移电流与传导电流,下列陈述中,不正确的是: A. 位移电流与传导电流一样,也是电荷的定向运动 B. 位移电流与传导电流一样,也能产生涡旋磁场 C. 位移电流与传导电不同,它不产生焦耳热损耗(3分)[2] 恒定电流场中,不同导电媒质交界面上自由电荷面密度0σ=的条件是 A 、1122γεγε> B 、1122γεγε= C 、1122γεγε< (3分)[3] 已知电磁波的电场强度为)sin()cos(),(z t e z t e t z E y x βωβω---=,则该电磁波为A 、左旋圆极化波B 、右旋圆极化波C 、椭圆极化波(3分)[4] xOz 平面为两种媒质的分界面,已知分界面处z y x e e e H26101++=,z y e e H242+=,则分界面上有电流线密度为:A 、z S e J 10=B 、z x S e e J 410+=C 、z S e J 10-=(3分)[5] 若介质1为理想介质,其介电常数102εε=,磁导率10μμ=,电导率10γ=;介质2为空气。
平面电磁波由介质1向分界平面上斜入射,入射波电场强度与入射面平行,若入射角/4θπ=,则介质2 ( 空气) 中折射波的折射角'θ为 A 、/4π B 、/2π C 、/3π二、填空题(5小题,共20分)(4分)[1] 恒定磁场中不同媒质分界面处, H 与B 满足的边界条件是:( ), ( ) 或( ),( )。
(4分)[2] 静电比拟是指( ), 静电场和恒定电流场进行静电比拟时,其对应物理量间的比似关系是( )。
(4分)[3] 镜像法的理论根据是( )。
镜像法的基本思想是用集中的镜像电荷代替( ) 的分布。
(4分)[4] 如图所示,导体杆ab 在磁感应强度0sin B B t ω=的均匀磁场中,以速度v 向右平移。
设t=0 时导体杆ab 与cd 重合,则在t πω=时刻,导体杆上的感应电动势e =( ),方向由( )。
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.22aE 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.02I r μπB. 02Ir a μπC. 022Ir aμπ 5. 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 )。
研究生入学考试电磁场与电磁波均匀平面波的反射与透射模拟试卷1_真题-无答案
研究生入学考试电磁场与电磁波(均匀平面波的反射与透射)模拟试卷1(总分54,考试时间90分钟)1. 解答题1. 有一频率为100MHz、沿),方向极化的均匀平面波从空气(χ<0区域)中垂直入射到位于χ=0的理想导体板上。
设人射波电场Ei的振幅为10V/m,试求:(1)入射波电场Ei和磁场Hi的复矢量;(2)反射波电场Er和磁场Hr的复矢量;(3)合成波电场E1和磁场H1的复矢量;(4)距离导体平面最近的合成波电场E1为零的位置;(5)距离导体平面最近的合成波磁场H1为零的位置。
2. 一均匀平面波沿+z方向传播,其电场强度矢量为E=eχ100sin(ωt-βz)+ey200cos(ωt -βz)V/m (1)应用麦克斯韦方程求相伴的磁场日;(2)若在波传播方向上z=0处放置一无限大的理想导体板,求z<0区域中的合成波电场E1和磁场H1;(3)求理想导体板表面的电流密度。
3. 均匀平面波的频率为16GHz,在聚苯乙烯(σ1=0、εr1=2.55、μr1=1)中沿ez方向传播,在z=0.82cm处遇到理想导体,试求:(1)电场E=0的位置;(2)聚苯乙烯中Emax 和Hmax的比值。
4. 均匀平面波的电场振幅为Eim=100V/m,从空气中垂直入射到无损耗介质平面上(介质的σ2=0、εr2=4、μr2=1),求反射波与透射波的电场振幅。
5. 设一电磁波,其电场沿χ方向、频率为1GHz、振幅为100V/m、初相位为零,垂直入射到一无损耗介质表面(εr=2.1)。
(1)求每一区域中的波阻抗和传播常数;(2)分别求两区域中的电场、磁场的瞬时表达式。
6. 均匀平面波从媒质1入射到与媒质2的平面分界面上,已知σ1=σ2=0、μ1=μ2=μ0。
求使入射波的平均功率的10%被反射时的垒的值。
7. 入射波电场Ei=eχ10cos(3π×109t-10πz)V/m,从空气(z<0区域)中垂直入射到z=0的分界面上,在z>0区域中μr=1、εr=4、σ=0。
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
《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。
《电磁场与电磁波》答案(1)
《电磁场与电磁波》答案(1)一、判断题(每题2分,共20分)说明:请在题右侧的括号中作出标记,正确打√,错误打×1. 均匀平面波是一种在空间各点处电场强度相等的电磁波。
2. 电磁波的电场强度矢量必与波的传播方向垂直。
3. 在有限空间V 中,矢量场的性质由其散度、旋度和V 边界上所满足的条件唯一的确定。
4. 静电场是有源无旋场,恒定磁场是有旋无源场。
5. 对于静电场问题,仅满足给定的泊松方程和边界条件,而形式上不同的两个解是不等价的。
6. 电介质在静电场中发生极化后,在介质的表面必定会出现束缚电荷。
7. 用镜像法求解静电场问题的本质,是用场域外的镜像电荷等效的取代原物理边界上的感应电荷或束缚电荷对域内电场的贡献,从而将有界空间问题转化为无界空间问题求解。
8. 在恒定磁场问题中,当矢量位在圆柱面坐标系中可表为()zA A r e =r r时,磁感应强度矢量必可表为()B B r e φ=r r。
9. 位移电流是一种假设,因此它不能象真实电流一样产生磁效应。
10.均匀平面波在理想媒质中的传播时不存在色散效应,在损耗媒质中传播时存在色散效应。
二、选择题(每题2分,共20分) (请将你选择的标号填入题后的括号中)1. 有一圆形气球,电荷均匀分布在其表面上,在此气球被缓缓吹大的过程中,始终处在球外的点其电场强度( C )。
[ ×]1 [ ×]2 [ √]3 [ √]4 [ ×]5[ √]6 [ √]7 [ √]8[ ×]9 [ √]10A .变大B .变小C .不变2. 用镜像法求解电场边值问题时,判断镜像电荷的选取是否正确的根据是( D )。
A .镜像电荷是否对称 B .场域内的电荷分布是否未改变 C .边界条件是否保持不变 D .同时选择B 和C3. 一个导体回路的自感( D )。
A .与回路的电流以及回路的形状、大小、匝数和介质的磁导率有关B .仅由回路的形状和大小决定C .仅由回路的匝数和介质的磁导率决定D .由回路的形状、大小、匝数和介质的磁导率决定 4. 判断下列矢量哪一个可能是恒定磁场( C )。
电磁场与电磁波精彩试题问题详解
《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 ey 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 eB 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 eE --=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) 球任一点的电场强度 (2)球外任一点的电位移矢量。
电磁场与电磁波4套试卷含答案
1.矢量z y x e e eA ˆˆˆ++=的大小为3。
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 静电场 。
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 线极化 。
4.从矢量场的整体而言,无散场的 旋度不能处处为零。
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 波 的形式传播出去,即电磁波。
6.随时间变化的电磁场称为 时变(动态) 场。
7.从场角度来讲,电流是电流密度矢量场的 通量 。
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2a I p m π=。
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击穿。
10.法拉第电磁感应定律的微分形式为tBE ∂∂-=⨯∇。
11.简述恒定磁场的性质,并写出其两个基本方程。
答:恒定磁场是连续的场或无散场,即磁感应强度沿任一闭合曲面的积分等于零。
产生恒定磁场的源是矢量源。
(3分)两个基本方程:⎰=⋅SS d B 0(1分) I l d H C=⋅⎰ (1分)(写出微分形式也对)12.试写出在理想导体表面电位所满足的边界条件。
200 年 月江苏省高等教育自学考试7568 电磁场理论答案一、填空题(每小题 1 分,共 10 分)二、简述题 (每题 5分,共 20 分)答:设理想导体内部电位为2φ,空气媒质中电位为1φ。
由于理想导体表面电场的切向分量等于零,或者说电场垂直于理想导体表面,因此有S S 21φφ= (3分) σφε-=∂∂Sn10(2分)13.试简述静电平衡状态下带电导体的性质。
答:静电平衡状态下,带电导体是等位体,导体表面为等位面;(2分)导体内部电场强度等于零,在导体表面只有电场的法向分量。
(3分) 14.什么是色散?色散将对信号产生什么影响?答:在导电媒质中,电磁波的传播速度随频率变化的现象称为色散。
物理与电信工程学院电磁场与电磁波期末考试试卷1
物理与电信工程学院2006级《电磁学与光学》考试卷班级 学号 姓名一、填空题(每空格2分,共30分)1、在边长为a 的正方形的四角,依次放置点电荷q ,2q ,-4q 和2q ,它的正中放着一个单位正电荷,这个电荷受力的大小 ,方向指向 。
2、两个同心球面,半径分别为10cm 和30cm ,小球均匀带有正电荷C 8101-⨯,大球均匀带有正电荷C 8105.1-⨯。
离球心为20cm 处的电势为 。
3、一长直导线通有电流I ,与其距离为d 处有一电子以速度v 运动,在电子速度平行于电流时,电子所受的洛仑兹力f 大小为(电子所带电荷量为e ) ,方向为 。
4、真空中波长为λ的单色光,在折射率为n 的介质中从点A 传到点B ,相位改变π2,则光程为 ;从点A 到点B 的几何路程为 。
5、如图1所示,平行板电容器极板面积为S ,充满两种介电常数分别为1ε和2ε的均匀介质,则该电容器的电容为=C 。
图16、一束光强为0I 的自然光射到偏振片A 上,经A 后光强变为 ;若再经过偏振片B (B 和A 的偏振化方向互相垂直),光强变为 。
7、在双缝干涉实验中,所用光波波长mm 410461.5-⨯=λ,双缝与屏间的距离mm D 300=双缝间距为mm d 134.0=,则中央明条纹两侧的第三级明条纹之间距离为 mm 。
8、在没有自由电荷与传导电流的变化磁场和电场中,⎰=⋅dl E ; =⋅⎰dl H 。
9、在铁磁质磁化特性的测量试验中,设所用的环形螺线管上共有1000匝线圈,平均半径为15.0cm ,当通有2.0A 电流时,测得环内磁感应强度B=1.0T ,则该铁磁质的相对磁导率=r μ 。
已磁化的环形铁芯的面束缚电流密度为='J m A /。
10、电荷在均匀的磁场中运动时, ( ) A. 只要速度大小相同,则洛仑兹力就相同;B. 若将 q 改为 -q 且速度反向,则洛仑兹力不变;C. 若已知 υ,B , F 中的任意两个方向,则可确定另一量的方向;D.质量为 m 的电荷受到洛仑兹力后,其动量和动能均不变。
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。
研究生入学考试电磁场与电磁波电磁场的基本规律模拟试卷1_真题-无答案
研究生入学考试电磁场与电磁波(电磁场的基本规律)模拟试卷1(总分60,考试时间90分钟)1. 解答题1. 已知半径r=a的导体球面上分布着面电荷密度为ρS=ρS0cosθ的电荷,式中的ρS0为常数。
试计算球面上的总电荷量。
2. 已知半径为a、长为L的圆柱体内分布着轴对称的电荷,电荷体密度为ρ=ρ0,0≤r≤a,式中的ρ0为常数,试求圆柱体内的总电荷量。
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,试计算导体球面上的面电流密度。
4. 宽度为5cm的无限薄导电平面置于z=0的平面内,若有10A电流从原点朝向点P(2cm,3cm,0)流动,如图题2.4所示,试写出面电流密度的表示式。
5. 一个半径为a的球形体积内均匀分布着总电荷量为q的电荷,当球体以均匀角速度ω绕一条直径旋转时,试计算球内的电流密度。
6. 平行板真空二极管两极板间的电荷体密度为ρ=,阴极板位于χ=0处,阳极板位于χ=d处,极间电压为U0;如果U0=40V,d=1cm,横截面S=10cm2,试求:(1)χ=0至χ=d区域内的总电荷量;(2)χ=d/2至χ=d区域内的总电荷量。
7. 在真空中,点电荷q1=-0.3μC位于点A(25cm,-30cm,15cm);点电荷q2=0.5μC 位于点B(-10cm,8cm,12cm)。
试求:(1)坐标原点处的电场强度;(2)点P(15cm,20cm,50cm)处的电场强度。
8. 点电荷q1=q位于点P1(-a,0,0)处,另一个点电荷q2=-2q位于P2(a,0,0)处,试问空间中是否存在E=0的点?9. 无限长线电荷通过点A(6,8,0)且平行于z轴,线电荷密度为ρl,试求点P(χ,y,0)处的电场强度E。
10. 半径为a的一个半圆环上均匀分布着线电荷ρl,如图题2.10所示。
试求垂直于半圆环所在平面的轴线上z=a处的电场强度E(0,0,a)。
11. 三根长度均为L、线电荷密度分别为ρl1、ρl2和ρl3的线电荷构成一个等边三角形,设ρl1=2ρl2=2ρl3试求三角形中心的电场强度。
电磁场与电磁波试题
«电磁场»试卷1一、单项选择题1. 静电场是( )A. 无散场B. 旋涡场C.无旋场D. 既是有散场又是旋涡场2. 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. 1/ C. 1 D. 03. 磁场的标量位函数的单位是( )A. V/mB. AC. A/mD. Wb4. 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5. 磁介质在外部磁场作用下,磁化介质出现( )A. 自由电流B. 磁化电流C. 传导电流D. 磁偶极子6. 磁感应强度与磁场强度的一般关系为( )A.H B μ=B.0H B μ=C.B H μ=D.0B H μ=7. 极化强度与电场强度成正比的电介质称为( )介质。
A.各向同性B. 均匀C.线性D.可极化8. 均匀导电媒质的电导率不随( )变化。
A.电流密度B.空间位置C.时间D.温度9. 磁场能量密度等于( )A. E DB. B HC. 21E DD. 21B H 10. 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. 不确定二、填空题(每空2分,共20分)1. 电场强度可表示为_______的负梯度。
2. 体分布电荷在场点r 处产生的电位为_______。
3. 一个回路的自感为回路的_______与回路电流之比。
4. 空气中的电场强度5sin(2)x E e t z πβ=-V/m ,则位移电流密度d J = 。
5. 安培环路定律的微分形式是 ,它说明磁场的旋涡源是 。
6. 麦克斯韦方程组的微分形式是 , , , 。
三、简答题(本大题共2小题,每小题5分,共10分)1.写出电荷守恒定律的数学表达式,说明它揭示的物理意义。
2.写出坡印廷定理的微分形式,说明它揭示的物理意义。
四、计算题(本大题)1.假设在半径为a 的球体内均匀分布着密度为0ρ的电荷,试求任意点的电场强度。
电磁场与电磁波试卷及复习提纲
《电磁场与电磁波》测验试卷﹙一﹚一、 填空题1、在国际单位制中,电场强度的单位是________;电通量密度的单位是___________;磁场强度的单位是____________;磁感应强度的单位是___________;真空中介电常数的单位是____________。
2、静电场→E 和电位Ψ的关系是→E =_____________。
→E 的方向是从电位_______处指向电位______处。
3、位移电流与传导电流不同,它与电荷___________无关。
只要电场随__________变化,就会有位移电流;而且频率越高,位移电流密度___________。
位移电流存在于____________和一切___________中。
4、在两种媒质分界面的两侧,电场→E 的切向分量E 1t -E 2t =________;而磁场→B 的法向分量B 1n -B 2n=_________;电流密度→J 的法向分量J 1n -J 2n =___________。
5、沿Z 轴传播的平面电磁波的复数表示式为:_____________________=→E , ____________________=→H 。
二、计算题1、(15分)在真空中,有一均匀带电的长度为L 的细杆, 其电荷线密度为τ。
求在其横坐标延长线上距 杆端为d 的一点P 处的电 场强度E P 。
2、(10分)已知某同轴电容器的内导体半径为a ,外导体的内半径为c ,在a ﹤r ﹤b (b ﹤c)部分填充电容率为ε的电介质,求其单位长度上的电容。
3、(10分)一根长直螺线管,其长度L =1.0米,截面积S =10厘米2,匝数N 1=1000匝。
在其中段密绕一个匝数N 2=20匝的短线圈,请计算这两个线圈的互感M 。
4、(10分)某回路由两个半径分别为R 和r 的半圆形导体与两段直导体组成,其中通有电流I 。
求中心点O 处的磁感应强度→B 。
《电磁场与电磁波》试卷一(长理)
长沙理工大学考试试卷一………………………………………………………………………………………………………课程名称(含档次) 《电磁场与电磁波A 》 课程代号 002587专业 电信、光电 层次(本部、城南) 本部 考试方式(开、闭卷) 闭卷一、选择题(5小题,共15分)(3分)[1] 比较位移电流与传导电流,下列陈述中,不正确的是: A. 位移电流与传导电流一样,也是电荷的定向运动 B. 位移电流与传导电流一样,也能产生涡旋磁场 C. 位移电流与传导电不同,它不产生焦耳热损耗(3分)[2] 恒定电流场中,不同导电媒质交界面上自由电荷面密度0σ=的条件是 A 、1122γεγε> B 、1122γεγε= C 、1122γεγε< (3分)[3] 已知电磁波的电场强度为)sin()cos(),(z t e z t e t z E y x βωβω---= ,则该电磁波为A 、左旋圆极化波B 、右旋圆极化波C 、椭圆极化波(3分)[4] xOz 平面为两种媒质的分界面,已知分界面处z y x e e e H26101++=,z y e e H242+=,则分界面上有电流线密度为:A 、z S e J 10=B 、z x S e e J 410+=C 、z S e J 10-=(3分)[5] 若介质1为理想介质,其介电常数102εε=,磁导率10μμ=,电导率10γ=;介质2为空气。
平面电磁波由介质1向分界平面上斜入射,入射波电场强度与入射面平行,若入射角/4θπ=,则介质2 ( 空气) 中折射波的折射角'θ为 A 、/4π B 、/2π C 、/3π二、填空题(5小题,共20分)(4分)[1] 恒定磁场中不同媒质分界面处, H 与B 满足的边界条件是:( ), ( ) 或( ),( )。
(4分)[2] 静电比拟是指( ), 静电场和恒定电流场进行静电比拟时,其对应物理量间的比似关系是( )。
电磁场与电磁波试题Ⅰ
电磁场与电磁波试题I一、填空题1.极化强度P的电介质中,极化(束缚)电荷密度P ρ=______,极化(束缚)电荷面密度SP ρ=______。
2.电荷定向运动形成电流,当电荷密度ρ满足tρ∂=∂时,电流密度J应满足______ ,此时电流线的形状应为 曲线。
3.已知体积为V 的介质的介电常数为ε,其中的静电荷(体密度为ρ)在空间形成点位分布ϕ和电场分布E和D,则空间的静电能量密度为______,空间的总静电能量为______。
4.若两个同频率、同方向传播、极化方向互相垂直的极化波的合成波为圆极化波,则它们的振幅为______,相位差为______。
5.当圆极化波以布儒斯特角b θ入射到两种不同电介质分界面上时,反射波是______极化波,折射(透射)波是______极化波。
6.在球坐标系中,沿z 方向的电偶极子的辐射场(远区场)的空间分布与坐标r 的关系为______,与坐标θ的关系为______。
7.均匀平面电磁波由空气中垂直入射无损耗介质(0μμ=,04εε=,0σ=)表面上时,反射系数Γ=______,折射(透射)系数T =______。
8.自由空间中原点处的源(ρ或J)在t 时刻发生变化,此变化将在______时刻影响到r 处的位函数(ϕ或A )。
二、单项选择题1. 空气(介电常数10εε=)与电介质(介质常数104εε=)的分界面是0z =的平面。
若已知空气的电场强度124x z E e e =+,则电介质中的电场强度应为____。
A. 1216x z E e e =+ B. 184x z E e e =+ C. 12x z E e e =+2. 以下三个矢量函数中,能表示磁感应强度的矢量函数是_____。
A. x z B ye xe =+B. x z B xe ye =+C. 22x z B x e y e =-3. 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_____。
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2009——2010学年第一学期期末考试
«电磁场与微波技术»试卷A
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. 静电场是( )
A. 无散场
B. 旋涡场
C.无旋场
D. 既是有散场又是旋涡场
2. 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. 1/ C. 1 D. 0
3. 磁场的标量位函数的单位是( )
A. V/m
B. A
C. A/m
D. Wb
4. 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
5. 磁介质在外部磁场作用下,磁化介质出现( )
A. 自由电流
B. 磁化电流
C. 传导电流
D. 磁偶极子
6. 磁感应强度与磁场强度的一般关系为( )
A.H B μ=
B.0H B μ=
C.B H μ=
D.0B H μ=
7. 极化强度与电场强度成正比的电介质称为( )介质。
A.各向同性
B. 均匀
C.线性
D.可极化
8. 均匀导电媒质的电导率不随( )变化。
A.电流密度
B.空间位置
C.时间
D.温度
9. 磁场能量密度等于( )
A. E D
B. B H
C. 21E D
D. 2
1B H 10. 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
二、填空题(每空2分,共20分)
1. 电场强度可表示为_______的负梯度。
2. 体分布电荷在场点r 处产生的电位为_______。
0ε0ε
3. 一个回路的自感为回路的_______与回路电流之比。
4. 空气中的电场强度5sin(2)x E e t z πβ=- V/m ,则位移电流密度d J = 。
5. 安培环路定律的微分形式是 ,它说明磁场的旋涡源是 。
6. 麦克斯韦方程组的微分形式是 , , , 。
三、简答题(本大题共2小题,每小题5分,共10分)
1.写出电荷守恒定律的数学表达式,说明它揭示的物理意义。
2.写出坡印廷定理的微分形式,说明它揭示的物理意义。
四、计算题(本大题)
1.假设在半径为a 的球体内均匀分布着密度为0ρ的电荷,试求任意点的电场强度。
2.一个同心球电容器的内、外半径为a 、b ,其间媒质的电导率为σ,求该电容器的漏电电导。
3.已知空气媒质的无源区域中,电场强度100cos()z x E e e t z αωβ-=- ,其中β
α,为常数,求磁场强度。
4.均匀平面波的磁场强度的振幅为1/3π A/m ,以相位常数为20rad/m 在空气
中沿z e 方向传播。
当t=0和z=0时,若H 取向为y e ,(1)试写出E 和H 的表达
式;(2)求出频率、波长、相速和波阻抗;(3)求在0Z Z =处垂直穿过半径R=2m 的圆平面的平均功率密度。
五.证明题
1.证明:在两种不同媒质的分界面上,电场强度E 的切向分量是连续的。
2.证明:在有电荷密度ρ和电流密度J 的均匀均匀无损耗媒质中,电场强度E 的波动方程为22
2()E J E t t ρμεμε∂∂∇-=+∇∂∂
2009——2010学年第一学期期末考试
«电磁场与微波技术»试卷B
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. 静电场中,点电荷所产生的电场强度的大小与场点到点电荷的距离大小( )
A.成正比
B.成反比
C.平方成正比
D.平方成反比
2. 电位移矢量与电场强度之间的关系为( )
A.0D E ε=
B.0E D ε=
C.D E σ=
D.E D σ=
3. 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. 3
B. 3/
C. 3
D. 0
5. 矢量磁位的旋度是( )
A.磁感应强度
B.电位移矢量
C.磁场强度
D.电场强度
6. 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
9. 静电场能量W e 等于( )
A.V E DdV ⎰
B. 12V E HdV ⎰
C. 12V
E DdV ⎰ D. V E HdV ⎰ 10. 极化强度与电场强度同方向的电介质称为( )介质。
A.各向同性
B. 均匀
C.线性
D.可极化
11. 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
12. 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
14. 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
二、填空题(每空2分,共20分)
0ε0ε
1. _______是指相对于观察者为静止的电荷产生的场。
2. _______是指由间距很小的两个等量异号点电荷组成的系统。
3. 极化强度和电场强度_______的介质称为线性介质。
4. 恒定电流场的边界条件为 _______。
5. 磁感应强度在有向曲面上的通量简称为 ,单位是 。
6. 磁通连续性原理的微分形式是 。
7. 磁场强度可以表示为一个标量函数的负梯度,即 。
8. 在无源区域中,磁场强度矢量H 满足的波动方程为 。
三、简答题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
1.试写出复数形式的麦克斯韦方程组,并说明它与瞬时形式的麦克斯韦方程组有何区别。
2.写出真空中安培环路定律的数学表达式,说明它揭示的物理意义。
四、计算题(本大题共3小题,第1、2题各8分,第3题10分,共26分)
1.一个半径为a 的导体球,带电量为Q ,在导体球外套有外半径为b 的同心介
质球壳,壳外是空气,如图所示。
求空间任一点D 、E 、P 以及束缚电荷密度。
第1题图
2.半径为a 的无限长直导线,载有电流I ,计算导体内、外的磁感应强度。
3.均匀平面波的磁场强度的振幅为1/3 A/m ,以相位常数为20rad/m 在空
气中沿z e 方向传播。
当t=0和z=0时,若H 取向为y e ,(1)试写出E 和H 的表
达式;(2)求出频率、波长、相速和波阻抗;(3)求在0Z Z 处垂直穿过半径R=2m 的圆平面的平均功率。
五、证明题
1.证明麦克斯韦方程组包含了电荷守恒定律。
2.证明在两种不同媒质的分界面上,磁感应强度B 的法向分量是连续的。