电动力学期末试卷
电动力学期末考试试卷及答案三
电动力学期末考试试卷及答案三
电动力学期末考试试卷及答案三
一、选择题
1、在下列哪个选项中，磁场强度H与电流密度J方向永远是垂直的？（多选） A. 稳定电流产生的磁场 B. 稳恒磁场 C. 交变电流产生的磁场 D. 以上三项都不正确
2、一根长直导线周围的磁场强度为B，则与导线垂直的平面上，任意一点的磁感应强度为：（） A. B B. 0 C. B/2 D. 2B
3、一根长直导线中的电流为I，则在距离导线中心为x的点上所产生的磁感应强度B与电流I的关系为：（） A. B. C. 2πIx D. 以上都不正确
二、填空题
4、静电场中的高斯定理指出，闭合曲面上的电通量等于____。
41、一根长直导线中的电流为I，在距离该导线_1米处所产生的磁场强度H等于____。
411、电磁波的产生可以分为____和____两种方式。
4111、在真空中，电磁波的传播速度为____，这个速度也是光速在真
空中的值。
三、解答题
8、试计算一个半径为R的圆线圈在中心轴线上一点的磁感应强度B 的大小，并解释其原理。
81、试述电磁感应定律的基本内容，并列举三个基于该定律的常见应用实例。
811、能否用细铁丝来代替保险丝？为什么？在什么情况下可以勉强使用细铁丝？
四、论述题
11、论述电磁场理论在当今科技领域中的应用，并展望其未来的发展前景。
111、评述麦克斯韦电磁场理论在物理学中的地位和意义。
电动力学 期末考试试题库 版本
第一章 电磁现象的普遍规律1） 麦克斯韦方程组就是整个电动力学理论的完全描述。
1-1) 在介质中微分形式为D ρ∇•=r来自库仑定律,说明电荷就是电场的源,电场就是有源场。
0B ∇•=r来自毕—萨定律,说明磁场就是无源场。
B E t ∂∇⨯=-∂r r 来自法拉第电磁感应定律,说明变化的磁场B t ∂∂r 能产生电场。
D H J t ∂∇⨯=+∂r r r 来自位移电流假说,说明变化的电场D t∂∂r 能产生磁场。
1-2) 在介质中积分形式为L S d E dl B dS dt =-⎰⎰r r r r g g Ñ, f L S dH dl I D dS dt =+⎰⎰r r r r g g Ñ, f S D dl Q =⎰r r g Ñ, 0S B dl =⎰r r g Ñ。
2)电位移矢量D r与磁场强度H r 并不就是明确的物理量,电场强E r 度与磁感应强度B r ,两者在实验上都能被测定。
D r与H r 不能被实验所测定,引入两个符号就是为了简洁的表示电磁规律。
3)电荷守恒定律的微分形式为0J tρ∂∇+=∂rg 。
4)麦克斯韦方程组的积分形式可以求得边值关系,矢量形式为()210n e E E ⨯-=r r r ,()21n e H H α⨯-=r r r r ,()21n e D D σ•-=r r r ,()210n e B B •-=r r r具体写出就是标量关系21t t E E =,21t t H H α-=,21n n D D σ-=,21n n B B =矢量比标量更广泛,所以教材用矢量来表示边值关系。
例题(28页)无穷大平行板电容器内有两层线性介质,极板上面电荷密度为f σ±,求电场与束缚电荷分布。
解:在介质1ε与下极板f σ+界面上,根据边值关系1f D D σ+-=与极板内电场为0,0D +=r得1f D σ=。
《电动力学》期末考试(A卷)
《电动力学》期末考试(A 卷)
姓名 学号
一、判断题，对的写（是），错的写（否）。
每题2分，共20分）
1、电磁理论一条最基本的实验定律为电荷守恒定律,其微分形式为: /j t ρ∇⋅=∂∂。
( ) 2、磁场强度 H 是个辅助物理量,它与磁感应强度 B 的普遍关系为 0()B H M μ=+。
( ) 3、静电场是保守场,任意两点的势差与电场的关系为 1122E dl ϕϕ-=⋅⎰. ( )
4、在稳恒电流电路中,电流密度满足方程 0j ∇⋅= 。
( )
5、平面电磁波中,电场能量密度和磁场能量密度相等,总的能量密度为 2w E ε= 。
( ) 6、在一个无穷长矩形波导管中,如果传播方向为 z 方向,电场 0z E = 为横场,那么磁场也为横场。
( ) 7、在研究辐射问题时,常用用小区域展开,所谓小区域是指它的线度 l ,波长为 λ,以及观察点与源点距
离 r 之间满足关系: ,l r λ。
( ) 8、当具有连续谱的电磁波投射到电子上时,时只有当电磁波的频率与电子的固有振动频率相等或者接
近时才能被强烈吸收。
( ) 9、在相对论中,时间先后是相对的。
在某一惯性系中, A 事件比 B 事件先发生。
在另一惯性系中,
A 事件就可能比
B 事件迟发生。
( ) 10、在相对论中,粒子能量、动量以及静止质量的关系为
: W = ( )。
华中师范大学电动力学期末考试试题02级A卷(标准答案)
华中师范大学 2003 –2004 学年第二学期 期末考试试卷（A 卷）参考答案
课程名称 电动力学 课程编号 50112000 任课教师 胡响明、候德富
题型
判断题 填空题 简答题 综合题
总分
分值
20
20
40
20
100
得分
学号：
学生姓名：
Байду номын сангаас
年级：
得分 评阅人
一、判断题：（20 分，共 10 题，每题 2 分） 如果命题正确，请在下列每题后面的小括号内打√，否则打×。
+ (a2 )2 b
+ 2R
a2 b
cosθ
，R4
=
R 2 + b2 + 2Rb cosθ ，Q’=aQ/b.
不难验证，ϕ2 满足定解条件，由唯一性定理可知，ϕ2 是唯一正确的解。
(2 分)
4. 阐明静磁场用矢势描述的原因和矢势的意义，给出相应的微分方程和边值关系。
解：
麦氏方程组的磁场部分为
∇
×
v Η
⑥
即
∑ ϕ0 − E0 R cosθ +
l
Bl R l+1
pl (cosθ ) = 0
⑦
因为 pl(cosθ),l=0,1,2,…,是一个完备的正交函数系，故⑦式两边 pl(cosθ)项的系数应相等。由此
电动力学试卷习题包括答案.docx
精品文档电动力学期末考试物理学专业级班《电动力学》试卷B题号一二三四五总分得分得分评卷人一．填空（每空1 分，共 14 分）1. a 为常矢量，则( a r ),( a ) r =2.能量守恒定律的积分式是－s d = f dV + dwdV ，它的物理意义是_____________________ dt3. B =▽ A , 若 B 确定，则 A _______（填确定或不确定）， A 的物理意义是4.在某区域内能够引入磁标势的条件是5.电四极矩有几个独立分量？答：6．金属内电磁波的能量主要是电场能量还是磁场能量？答：7．良导体条件是 ________________8.库仑规范辅助条件为 ____________；洛伦兹规范辅助条件为 ____________，在此条件下，达朗贝尔矢势方程为________________________________9.爱因斯坦提出了两条相对论的基本假设：⑴相对性原理： _______________________________________________________________________⑵光速不变原理： ____________________________________________________________________得分评卷人二．单项选择（每题 2 分，共 26 分）1.导体的静止条件归结为以下几条 , 其中错误的是 ( )A.导体内部不带电 , 电荷只能分布于导体表面B.导体内部电场为零C.导体表面电场线沿切线方向D. 整个导体的电势相等2．下列表述正确的个数是（）⑴单位张量和任一矢量的点乘等于该矢量⑵反称张量 T 与矢量f点乘有 f T T f⑶并矢 AB 等于并矢 BAA. 0 个B. 1个C. 2个D. 3个3．对于均匀带电的长形旋转椭球体，有（）A.电偶极矩不为零，电四极矩也不为零B.电偶极矩为零，电四极矩不为零C.电偶极矩为零，电四极矩也为零D.电偶极矩不为零，电四极矩为零4．有关复电容率i的描述正确的是（）A.实数部分代表位移电流的贡献，它不能引起电磁波功率的耗散；虚数部分是传导电流的贡献，它引起能量耗散B.实数部分代表传导电流的贡献，它不能引起电磁波功率的耗散；虚数部分是位移电流的贡献，它引起能.精品文档量耗散C.实数部分代表位移电流的贡献，它引起电磁波功率的耗散；虚数部分是传导电流的贡献，它不能引起能量耗散D.实数部分代表传导电流的贡献，它引起电磁波功率的耗散；虚数部分是位移电流的贡献，它不能引起能量耗散5．已知矢势A A, 则下列说法错误的是 ( )A. A 与 A 对应于同一个磁场 BB. A 和 A 是不可观测量 , 没有对应的物理效应C.只有 A 的环量才有物理意义 , 而每点上的 A 值没有直接物理意义由磁场 B 并不能唯一地确定矢势A6．波矢量k i, 有关说法正确的个数是（）⑴矢量和的方向不常一致⑵为相位常数，为衰减常数⑶只有实部才有实际意义A. 0个B. 1个C. 2个D. 3个7．频率为30109HZ的微波，在0.7cm0.6cm 的矩形波导管中，能以什么波模传播？（）A.TE01B.TE10C.TE10及 TE01D.TE118．( A B)（）A. A (B) B (A)B. A (B) B (A)C. B (A) A (B)D.(A)B9.平面电磁波的特性描述如下：⑴电磁波为横波， E 和 B 都与传播方向垂直⑵ E 和 B 互相垂直， E× B 沿波矢 K 方向⑶ E 和 B 同相，振幅比为 v以上 3 条描述正确的个数为（）A. 0 个B. 1个C. 2个D. 3个10．谐振腔的本征频率表达式为( m )2( n )2( p )2mnpl 1l 2l 3若 l1l 2l 3，则最低频率的谐振波模为（）A. (0,1,1)B. (1,1,0)C. (1,1,1)D. (1,0,0)11．相对论有着广泛的实验基础, 下列实验中不能验证相对论的是( )A.碳素分析法测定地质年代B.横向多普勒效应实验C.高速运动粒子寿命的测定D. 携带原子钟的环球飞行试验12．根据相对论理论下列说法中正确的个数为（）⑴时间和空间是运动着的物质存在的形式⑵离开物质及其运动，就没有绝对的时空概念⑶时间不可逆地均匀流逝，与空间无关⑷同时发生的两个事件对于任何惯性系都是同时的⑸两事件的间隔不因参考系的变换而改变A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个13．学习电动力学课程的主要目的有下面的几条, 其中错误的是 ( ) .精品文档A.掌握电磁场的基本规律 , 加深对电磁场性质和时空概念的理解B.获得本课程领域内分析和处理一些基本问题的初步能力, 为以后解决实际问题打下基础C.更深刻领会电磁场的物质性 , 加深辩证唯物主义的世界观D.物理理论是否定之否定 , 没有绝对的真理 , 世界是不可知的得分评卷人三．证明（每题 6 分，共 12 分）1．写出介质中的麦克斯韦方程组，并从麦克斯韦方程组出发证明均匀介质内部的体极化电荷密度p 总是等于体自由电荷密度f的(10 )倍。
电动力学期末复习
第一章一、选择题1、位移电流实质上是电场的变化率，它是（D ）首先引入的。
A). 赫兹 B). 牛顿 C). 爱因斯坦 D). 麦克斯韦3、两个闭合恒定电流圈之间的相互作用力，两个电流元之间的相互作用力，上述两个相互作用力，哪个满足牛顿第三定律（ C ）。
A). 都满足 B). 都不满足 C). 前者满足 D). 后者满足二、填空题1. 麦克斯韦 在理论上预言了电磁波的存在，并指出光波就是一种电磁波。
2.电荷守恒定律的微分形式为 J 0tρ∂∇⋅+=∂r 3、均匀线性介质中电磁场的能量密度w 的表达式为 1()2w E D H B =⋅+⋅r r r r。
4、电磁波（电矢量和磁矢量分别为E ρ和H ρ）在真空中传播，空间某点处的能流密度=S ρ =S ρE H ⨯r r5、线性介质的电磁能量密度w ＝___________，能流密度S r＝____ _______。
答：w ＝1()2E D H B ⋅+⋅r r r r 或2211()2E B +εμ; S r ＝E H ⨯r r 或1E B μ⨯r r6、电场、磁场的切向分量的边值关系分别为：______________________________．答：21ˆ()0n e E E ⨯-=r r r 或21t t E E =；21ˆ()n e H H ⨯-=r r r r α或21t t H H -=α三、判断题1.稳恒电流场中，电流线是闭合的。
（ ）√2.电介质中E D ρρε=的关系是普遍成立的。
（ ）×3.跨过介质分界面两侧，电场强度E ρ的切向分量一定连续。
（ ）√4.电磁场的能流密度S r在数值上等于单位时间流过单位横截面的能量，其方向代表能量传输方向。
（ ）√5.电流元1、2分别属于两个闭合稳恒电流圈，则电流元1、2之间的相互作用力服从牛顿第三定律。
（ ）四、简答题1.写出一般形式的电磁场量D r、E r 、B r 、H r 的边值关系。
电动力学 期末考试试题库 word版本
第一章 电磁现象的普遍规律1） 麦克斯韦方程组是整个电动力学理论的完全描述. 1-1) 在介质中微分形式为D ρ∇•=来自库仑定律，说明电荷是电场的源,电场是有源场。
0B ∇•=来自毕—萨定律，说明磁场是无源场.B E t ∂∇⨯=-∂来自法拉第电磁感应定律，说明变化的磁场B t ∂∂能产生电场。
D H J t ∂∇⨯=+∂来自位移电流假说,说明变化的电场Dt∂∂能产生磁场。
1-2) 在介质中积分形式为LS dE dl B dS dt=-⎰⎰， f LS dH dl I D dS dt=+⎰⎰, f SD dl Q =⎰，0SB dl =⎰.2）电位移矢量D 和磁场强度H 并不是明确的物理量，电场强E 度和磁感应强度B ，两者在实验上都能被测定。
D 和H 不能被实验所测定，引入两个符号是为了简洁的表示电磁规律.3)电荷守恒定律的微分形式为0J tρ∂∇+=∂. 4）麦克斯韦方程组的积分形式可以求得边值关系，矢量形式为()210n e E E ⨯-=，()21n e H H α⨯-=,()21n e D D σ•-=,()210n e B B •-=具体写出是标量关系21t t E E =，21t t H H α-=，21n n D D σ-=,21n n B B =矢量比标量更广泛，所以教材用矢量来表示边值关系。
例题（28页)无穷大平行板电容器内有两层线性介质，极板上面电荷密度为f σ±,求电场和束缚电荷分布。
解：在介质1ε和下极板f σ+界面上,根据边值关系1f D D σ+-=和极板内电场为0，0D +=得1f D σ=.同理得2f D σ=。
由于是线性介质，有D E ε=,得1111f D E σεε==，2222fD E σεε==。
在两个介质表面上，由于没有自由电荷,由()021n n p f E E εσσ-=+得()0002121p fE E εεσεσεε⎛⎫=-=-⎪⎝⎭ 介质1和下表面分界处，有00111p f f E εσσεσε⎛⎫'=-+=--⎪⎝⎭介质2和上表面分界处,有00221p f f E εσσεσε⎛⎫''=-=-⎪⎝⎭5）在电磁场中， 能流密度S 为S E H =⨯, 能量密度变化率w t∂∂为w D B E H t t t ∂∂∂=+∂∂∂。
电动力学试卷及答案1A
电动力学期末考试物理学 专业 级 班 《电动力学》 试卷A一．填空（每空1分，共14分）1. a 、k 及0E为常矢量，则)]sin([0r k E= , )]sin([0r k E =2. 能量守恒定律的积分式是－d s = dV f +dV w dt d ，它的物理意义是____________________3. 反射波电场与入射波电场反相,这现象称为反射过程中的4. 平面波e x t kx E E ˆ)cos(0 ,ey t kx C E B ˆ)cos(0 ，则动量密度B E g0 的周期平均值为 ；若这平面波垂直投射于一平板上，并全部被吸收，则平板所受的压强为5. 波矢量i k ,其中相位常数是 ，衰减常数是6．电容率 = +i,其中实数部分 代表______电流的贡献，它不能引起电磁波功率的耗散，而虚数部分是______电流的贡献，它引起能量耗散。
7．频率为91030 HZ 的微波，在0.7cm 0.4cm 的矩形波导管中，能以什么波模传播？答： 8. 洛伦兹规范辅助条件为____________ ；达朗贝尔方程的四维形式是 9. 洛伦兹变换矩阵为二． 单项选择（每题2分，共26分）R m R mA. ▽ A =▽B. ▽ A =-▽C. A=▽ D. 以上都不对2．设区域V 内给定自由电荷分布)(x ,在V 的边界S 上给定电势 /s 或电势的法向导数n/s,则V 内的电场（ ） A. 唯一确定 B.可以确定但不唯一 C.不能确定 D.以上都不对 3．对于均匀带电的立方体，有（ ） A.电偶极矩不为零，电四极矩也不为零 B.电偶极矩为零，电四极矩不为零 C.电偶极矩为零，电四极矩也为零 D.电偶极矩不为零，电四极矩为零4．电四极矩是无迹对称张量，它有几个独立分量？（ ） A. 9个 B. 6个 C. 5个 D. 4个5．一个处于x点上的单位点电荷所激发的电势)(x 满足方程（ ） A. 0)(2 xB. 021)( xC. )(1)(02x x xD. )(1)(02x x6．在某区域内能够引入磁标势的条件是（ ） A.磁场具有有旋性 B.有电流穿过该区域 C.该区域内没有自由电流D.该区域是没有自由电流分布的单连通区域7．1959年，Aharonov 和Bohm 提出一新的效应（简称A-B 效应），此效应说明（ ） A.电场强度E 和磁感应强度B 可以完全描述电磁场 B.电磁相互作用不一定是局域的C.管内的B 直接作用到管外的电子上，从而引起干涉条纹移动D. A 具有可观测的物理效应，它可以影响电子波束的相位，从而使干涉条文发生移动 8．金属内电磁波的能量主要是（ ） A. 电场能量B. 磁场能量C. 电场能量和磁场能量各一半D. 一周期内是电场能量，下一周期内则是磁场能量，如此循环 9．良导体条件为（ ） A.1 B.<<1 C.>>1 D.1 10．平面电磁波的特性描述如下：⑴ 电磁波为横波，E 和B 都与传播方向垂直 ⑵ E 和B 互相垂直，E ×B 沿波矢K 方向 ⑶ E 和B 同相，振幅比为v 以上3条描述正确的个数为（ ）A. 0个B. 1个C. 2个D. 3个 11．谐振腔的本征频率表达式为)()()(321222L pL nL mmnp若LLL 321，则最低频率的谐振波模为（ ）A. (0,1,1)B. (1,1,0)C. (1,1,1)D. (1,0,0)12．相对论有着广泛的实验基础,下列实验中不能验证相对论的是( ) A. 碳素分析法测定地质年代 B. 横向多普勒效应实验 C. 高速运动粒子寿命的测定 D.携带原子钟的环球飞行试验13．根据相对论理论下列说法中正确的个数为（ ） ⑴时间和空间是运动着的物质存在的形式 ⑵离开物质及其运动，就没有绝对的时空概念 ⑶时间不可逆地均匀流逝，与空间无关⑷同时发生的两个事件对于任何惯性系都是同时的 ⑸两事件的间隔不因参考系的变换而改变 A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个三．证明（每题6分，共12分）1．证明:⑴当两种绝缘介质的分界面上不带面自由电荷时，电场线的曲折满足1212tan tan其中1和2分别为两种介质的介电常数，1和2分别为界面两侧电场线与法线的夹角⑵当两种导电介质内流有恒定电流时，分界面上电流线曲折满足1212tan tan其中 1和2分别为两种介质的电导率2．有一旋转椭球状的均匀带电体，试证明其电四极矩能有形式c c c D 2000000四．简答（每题4分，共16分）1．静电场能量可以表示为dv 21，在非恒定情况下，场的总能量也能这样完全通过电荷或电流分 布表示出来吗？为什么？2．写出推迟势，并解释其物理意义。
2008–2009学年电动力学期末考试试卷(A卷)胡响明
221B B 0∂-= 从真空中入射到介电常数为ε1D E σ∂+ 0.7cm ×0.4cm 的矩形波导管中能传播波模为A με∂∇=-∂）讨论电磁波辐射时，若采用洛仑兹规范，标势满足的方程为AE ϕ∂=-∇S =21||e E E H =⨯； E B ⨯。
当观察者相对尺以院（系）： 专业： 年级： 学生姓名： 学号：------------------------------------------------- 密 ---------------------------------- 封 ----------------------------- 线 ---------------------------------------------------------第 1 页(共 3 页)即满足0LH dl ⋅=⎰则在这个区域内可以引入标势，在某区域内能够引入磁标势的条件是该区域内的任何回0H ∇⨯=及H ϕ=-∇，(,)A x t =r0003330111sin 00444ikR ikR ikR ikRz i k ΒΑe n p e p n e p e n e p c c cμπεπεπε=∇⨯=⨯=⨯=⨯==； 022()sin 0044ikR ikRic e e ΕΒc Βn p n n p n c R c Rπεπε=∇⨯=⨯=⨯⨯=⨯=；E 满足的方程；E 的各分量满足的边界条件；220,0E k E E +=∇⋅=()()(0,0,;0,0,z x y E Ey b E E z∂∂====∂,1,2.y2、设有两根互相平行，固有长度均为o l 的尺，尺()O A K ''''系，以V x V =e 相对实验室（K ′系）运动，尺OB （K 系）以=V -x V e 相对实验室运动。
求K 系测得O″A 尺的长度。
解：根据相对论速度交换公式：K 系测得O″A 尺的速度为：2'22221/x xx u V Vc u Vu c c V --==-+ 则K 系测得O″A 尺的长度：22'200221(/)xc V l l u c l c V -=-=+------------------------------------------------- 密 ---------------------------------- 封 ----------------------------- 线 ---------------------------------------------------------第 3 页(共 3 页。
2017-2018学年《电动力学》期末考试 A卷
以一个过来人的身份，winbender 学长特地为学弟学妹们提供此试卷，祝愿大家期末考试顺利！贵州师范大学2017-2018学年第二学期期末考试试卷（A 卷）考试性质： 闭卷 课程名称： 《电动力学》 命题人： 赢本德一、填空题：（共30分，每空2分）1、电荷守恒定律的微分形式是_________________________。
2、静电场的散度方程为 ，此式也是高斯定理的微分形式，它说明静电场为 场。
3、在细直导线上，恒定电流所激发磁场的毕奥-萨伐尔定律的表达式为 。
4、解决静电场的问题有分离变量法、镜像法和格林函数法，这些方法都以 为依据。
5、在两介质的分界面上，静电势所满足的边值关系是 。
6、在线性均匀介质中，如果已知ρ和ϕ，则静电场的总能量为 。
7、时谐电磁波是指以一定频率随时间作 振荡的电磁波。
8、平面电磁波的特性有：（1）电磁波是横波，E 和B 都与传播方向垂直；（2）E 和B 互相垂直，B E ⨯沿波矢方向k； （3） 。
9、光从光密介质射向光疏介质，当入射角增大到某一角度，使折射角达到90时，折射光完全消失，只剩下反射光的现象称为 。
10、良导体的条件是 ；对于高频率的电磁波，电磁场以及和它相互作用的高频电流只集中在表面很薄的一层内，这种现象称为 。
11、推迟势的物理意义是 。
12、运动的时钟具有 效应；而间隔具有 性。
二、简答题：（共20分，每题10分）13、写出真空中的麦克斯韦方程组的微分形式，并说明其对应的物理意义。
14、写出两种规范条件的表达式，它们各有什么特点。
三、证明题：（共20分，每题10分） 15、设u 是空间坐标z y x ,,的函数，证明u du dfu f ∇=∇)(16、证明：若物体相对于一个参考系的运动速度c u <|| ，则对任一参考系也有c u <'||.四、计算题：（共30分，每题10分）17、有一内外半径为1r 和2r 的空心介质球，介质的电容率为ε.使介质内均匀带静止自由电荷密度f ρ，求空间各点的电场强度。
电动力学期末考试试题02级(标准答案)
1 任何包围电荷的曲面都有电通量，但是散度只存在于有电荷分布的区域内。
（√）
2 两同心导体球壳之间充以两种介质，左半部电容率为ε1，右半部电容率为ε2，内球壳带电，
外球壳接地，此时电位移保持球对称但电场不保持球对称。
（×）
3 两不同介质表面的面电流度不改变磁场强度和磁感应强度的连续性。
（×）
4 球对称电荷分布必定没有电四偶极。
3
2
⎡ ⎢1
+
⎣
R′2
−
2RR′cos(φ
R2 + z2
-
φ′)⎤ −3
⎥ ⎦
2
(2 分)
第 2 页(共 4 页)
------------------------------------------------- 密 ---------------------------------- 封 ----------------------------- 线 ---------------------------------------------------------
+
bn R n+1
)pn (cos θ)
(4 分)
(1) 电荷分布在有限区域：
ϕ2 |R→∞ = 0
①
(2) 球壳上的电荷在 R=0 处产生电势
ϕ2′|R=0为有限
②
(3) 设导体电势为ϕ0，由于界面上电势应连续及导体为等势体：
ϕ1 |R=R1 = ϕ0 = ϕ2 |R=R2
③
(4) 球壳及壳内总电荷为 Q：
其中ei(kx-ωt)代表波动的相位因子。对于实际存在的场强上式的实数部分
E(x,t) = E0 cos(kx − ωt)
电动力学期末试卷
电动力学期末试卷浙江大学2009–2010学年秋冬学期《电动力学》课程期末考试试卷课程号:_06120310，开课学院:_物理系考试试卷:A卷、B卷考试形式:闭、开卷，允许带_1张A4纸入场考试日期: 2010 年 1 月 19 日, 考试时间: 120 分钟诚信考试，沉着应考，杜绝违纪。
考生姓名: 学号: 所属院系: _题序一二三四五六总分得分评卷人一、简答题 :5 (每小题分)1) Explain the transverse Doppler shift and the starlight aberration.2) What is anomalous dispersion?3) Derive Snell’s law.4) Compare Bremsstrahlung and Synchrotron radiation?5) What is TEM waves? Can they exist in a rectangular wave guide?(以下每题15分)二、Two infinitely long grounded metal plates, at yandya,,0,,are connected at by metal strips at a constant potential. xb,,0(a thin layer of insulation prevents them from shorting out).Find the potential inside the resulting rectangular pipe.三、 A pion at rest decays into a muon and a massless neutrino. Find the energymmandof the outgoing muon in terms of the two masses . ,,RR()四、A spherical shell of inner (outer) radius , made of 12material of the permeability, is placed in a uniform magnetic , induction. Find the magnetic induction everywhere. B0五、In Bohr’s hydrogen the electron was supposed to travel in a circle around theproton. In electrodynamics, this electron should radiate and spiral in to thenucleus. Calculate the lifetime of Bohr’s atom. (Assume .) vc六、An electromagnetic wave propagates in a plasma, where the conductivity is. Calculate the cutoff frequency, phase and group velocities.2 ne0,,().,im,。
电动力学期末考试试题答卷及参考答案五
1．库仑力 表明两电荷之间作用力是直接的超距作用，即电荷 把作用力直接施于电荷 上。（）
2．电磁场有能量、动量，在真空中它的传播速度是光速。（）
3．电磁理论一条最基本的实验定律为电荷守恒定律，其微分形式为： 。（）
4．在介质的界面两侧，电场强度 切向分量连续，而磁感应强度 法向分量连续。（）
4．在接地的导体平面有一半径为 的半球凸部，半球的球心在导体平面上，如图所示。点电荷 位于系统的对称轴上，并与平面相距为 （ ）。试用电像法求空间电势。（10分）
1、 2、√3、 4、√5、√
二、简答题
1、
2、由于电磁辐射的平均能流密度为 ，正比于 ，反比于 ，因此接收无线电讯号时，会感到讯号大小与大小和方向有关。
，上式表明，矢量 的末端为一圆周，称为圆偏振，振幅为
磁场矢量：
4、由球面对称性，有一像电荷 满足
(1)
即
要求
即
(2)
再由面对称性，在 处有点像电荷 ， 处一像电荷 ，如图示。因此空间电势为
(3)
四.综合题（共55分）。
1．半径为 的无限长圆柱形导体，均匀通过电流 ，设导体的磁导率为 ，导体外为真空，求：
（1）导体内、外空间的 、 ；
（2）体内磁化电流密度 ；（15分）。
2．介电常数为 的均匀介质中有均匀场强为 ，求介质中球形空腔内的电势和电场（分离变量法）。（15分）
3．两频率和振幅均相等的单色平面电磁波沿 轴方向传播，一个沿 方向偏振，另一个沿 方向偏振，且其相位比前者超前 。求合成波的偏振。若合成波代表电场矢量，求磁场矢量 以及能流密度平均值 。（15分）
3由于 在真空中 且
电动力学试卷及问题详解1B
电动力学期末考试物理学 专业 级 班 《电动力学》 试卷B一．填空（每空1分，共14分）1. a为常矢量，则=⋅∇)(r a , r a )(∇⋅= 2. 能量守恒定律的积分式是－⎰⋅σd s =⎰⋅dV f ν +dV w dtd ⎰，它的物理意义是_____________________3. B =▽⨯A ,若B确定，则A _______（填确定或不确定），A 的物理意义是4. 在某区域能够引入磁标势的条件是5. 电四极矩有几个独立分量？答：6．金属电磁波的能量主要是电场能量还是磁场能量？答： 7．良导体条件是________________8. 库仑规辅助条件为____________；洛伦兹规辅助条件为____________，在此条件下，达朗贝尔矢势方程为________________________________9. 爱因斯坦提出了两条相对论的基本假设：⑴ 相对性原理：_______________________________________________________________________ ⑵ 光速不变原理：____________________________________________________________________二． 单项选择（每题2分，共26分）1. 导体的静止条件归结为以下几条,其中错误的是( ) A. 导体部不带电,电荷只能分布于导体表面 B. 导体部电场为零C. 导体表面电场线沿切线方向D. 整个导体的电势相等2．下列表述正确的个数是（ ）⑴单位量和任一矢量的点乘等于该矢量⑵反称量T与矢量f 点乘有 f T T f ⋅-=⋅ ⑶并矢B A 等于并矢A BA. 0个B. 1个C. 2个D. 3个3．对于均匀带电的长形旋转椭球体，有（ ） A.电偶极矩不为零，电四极矩也不为零 B.电偶极矩为零，电四极矩不为零 C.电偶极矩为零，电四极矩也为零 D.电偶极矩不为零，电四极矩为零 4．有关复电容率ωσεεi+='的描述正确的是（ ） A. 实数部分ε代表位移电流的贡献，它不能引起电磁波功率的耗散；虚数部分是传导电流的贡献，它引起能量耗散C. 实数部分ε代表位移电流的贡献，它引起电磁波功率的耗散；虚数部分是传导电流的贡献，它不能引起能量耗散D. 实数部分ε代表传导电流的贡献，它引起电磁波功率的耗散；虚数部分是位移电流的贡献，它不能引起能量耗散5．已知矢势ψ∇+='A A,则下列说法错误的是( )A. A 与A '对应于同一个磁场BB. A 和A'是不可观测量,没有对应的物理效应C. 只有A 的环量才有物理意义,而每点上的A值没有直接物理意义 由磁场B并不能唯一地确定矢势A6．波矢量αβi k +=,有关说确的个数是（ ） ⑴矢量α和β 的方向不常一致⑵α为相位常数，β 为衰减常数 ⑶只有实部β才有实际意义A. 0个B. 1个C. 2个D. 3个7．频率为91030⨯HZ 的微波，在0.7cm ⨯0.6cm 的矩形波导管中，能以什么波模传播？（ ） A. 01TE B. 10TE C. 10TE 及01TE D. 11TE8．=⨯⋅∇)(B A（ ）A.)()(A B B A ⨯∇⋅+⨯∇⋅B.)()(A B B A ⨯∇⋅-⨯∇⋅C.)()(B A A B⨯∇⋅-⨯∇⋅ D. B A ⨯⋅∇)(9. 平面电磁波的特性描述如下：⑴ 电磁波为横波，E 和B 都与传播方向垂直 ⑵ E 和B 互相垂直，E ×B 沿波矢K 方向 ⑶ E 和B 同相，振幅比为v以上3条描述正确的个数为（ ）A. 0个B. 1个C. 2个D. 3个 10．谐振腔的本征频率表达式为 232221)()()(l p l n l m mnp ++=μεπω 若321l l l ≤≤，则最低频率的谐振波模为（ ）A. (0,1,1)B. (1,1,0)C. (1,1,1)D. (1,0,0)11．相对论有着广泛的实验基础,下列实验中不能验证相对论的是( ) A. 碳素分析法测定地质年代 B. 横向多普勒效应实验C. 高速运动粒子寿命的测定D.携带原子钟的环球飞行试验12．根据相对论理论下列说法中正确的个数为（ ） ⑴时间和空间是运动着的物质存在的形式 ⑵离开物质及其运动，就没有绝对的时空概念 ⑶时间不可逆地均匀流逝，与空间无关⑷同时发生的两个事件对于任何惯性系都是同时的 ⑸两事件的间隔不因参考系的变换而改变A. 掌握电磁场的基本规律,加深对电磁场性质和时空概念的理解B. 获得本课程领域分析和处理一些基本问题的初步能力,为以后解决实际问题打下基础C. 更深刻领会电磁场的物质性,加深辩证唯物主义的世界观D. 物理理论是否定之否定,没有绝对的真理,世界是不可知的三．证明（每题6分，共12分）1．写出介质中的麦克斯韦方程组，并从麦克斯韦方程组出发证明均匀介质部的体极化电荷密度p ρ总是等于体自由电荷密度f ρ的)1(0εε--倍。
电动力学期末测验考试试题库word本
第一章 电磁现象的普遍规律1） 麦克斯韦方程组是整个电动力学理论的完全描述。
1-1) 在介质中微分形式为D ρ∇∙=来自库仑定律，说明电荷是电场的源，电场是有源场。
0B ∇∙=来自毕—萨定律，说明磁场是无源场。
B E t ∂∇⨯=-∂来自法拉第电磁感应定律，说明变化的磁场B t ∂∂能产生电场。
D H J t ∂∇⨯=+∂来自位移电流假说，说明变化的电场Dt∂∂能产生磁场。
1-2) 在介质中积分形式为LS dE dl B dS dt=-⎰⎰, f LS dH dl I D dS dt=+⎰⎰, f SD dl Q =⎰,0SB dl =⎰。
2）电位移矢量D 和磁场强度H 并不是明确的物理量，电场强E 度和磁感应强度B ，两者在实验上都能被测定。
D 和H 不能被实验所测定，引入两个符号是为了简洁的表示电磁规律。
3）电荷守恒定律的微分形式为0J tρ∂∇+=∂。
4）麦克斯韦方程组的积分形式可以求得边值关系，矢量形式为()210n e E E ⨯-=，()21n e H H α⨯-=，()21n e D D σ∙-=，()210n e B B ∙-=具体写出是标量关系21t t E E =，21t t H H α-=，21n n D D σ-=，21n n B B =矢量比标量更广泛，所以教材用矢量来表示边值关系。
例题（28页）无穷大平行板电容器内有两层线性介质，极板上面电荷密度为f σ±，求电场和束缚电荷分布。
解：在介质1ε和下极板f σ+界面上，根据边值关系1f D D σ+-=和极板内电场为0，0D +=得1f D σ=。
同理得2f D σ=。
由于是线性介质，有D E ε=，得1111f D E σεε==，2222fD E σεε==。
在两个介质表面上，由于没有自由电荷，由()021n n p f E E εσσ-=+得()0002121p fE E εεσεσεε⎛⎫=-=-⎪⎝⎭ 介质1和下表面分界处，有00111p f f E εσσεσε⎛⎫'=-+=--⎪⎝⎭介质2和上表面分界处，有00221p f f E εσσεσε⎛⎫''=-=-⎪⎝⎭5）在电磁场中, 能流密度S 为S E H =⨯, 能量密度变化率w t∂∂为w D B E H t t t ∂∂∂=+∂∂∂。
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电动力学期末试卷
浙江大学2009–2010学年秋冬学期
《电动力学》课程期末考试试卷课程号:_06120310，开课学院:_物理系
考试试卷:A卷、B卷考试形式:闭、开卷，允许带_1张A4纸入场
考试日期: 2010 年 1 月 19 日, 考试时间: 120 分钟
诚信考试，沉着应考，杜绝违纪。
考生姓名: 学号: 所属院系: _
题序一二三四五六总分
得分
评卷人
一、简答题 :5 (每小题分)
1) Explain the transverse Doppler shift and the starlight aberration.
2) What is anomalous dispersion?
3) Derive Snell’s law.
4) Compare Bremsstrahlung and Synchrotron radiation?
5) What is TEM waves? Can they exist in a rectangular wave guide?
(以下每题15分)
二、Two infinitely long grounded metal plates, at yandya,,0,
,are connected at by metal strips at a constant potential. xb,,0
(a thin layer of insulation prevents them from shorting out).
Find the potential inside the resulting rectangular pipe.
三、 A pion at rest decays into a muon and a massless neutrino. Find the energy
mmandof the outgoing muon in terms of the two masses . ,,
RR()四、A spherical shell of inner (outer) radius , made of 12
material of the permeability, is placed in a uniform magnetic , induction. Find the magnetic induction everywhere. B0
五、In Bohr’s hydrogen the electron was supposed to travel in a circle around the
proton. In electrodynamics, this electron should radiate and spiral in to the
nucleus. Calculate the lifetime of Bohr’s atom. (Assume .) vc
六、An electromagnetic wave propagates in a plasma, where the conductivity is
. Calculate the cutoff frequency, phase and group velocities.
2 ne0,,().,im,。