电磁学考试思考题含答案

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赵凯华陈煕谋《电磁学》第三版思考题及习题答案(完整版)

赵凯华陈煕谋《电磁学》第三版思考题及习题答案(完整版)
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1、 在地球表面上某处电子受到的电场力与它本身的重量相等, 求该处的电场强度 (已知电 子质量 m=9.1×10-31kg,电荷为-e=-1.610-19C). 解: 2、 电子所带的电荷量(基本电荷-e)最先是由密立根通过油滴实验测出的。密立根设计的 实验装置如图所示。一个很小的带电油滴在电场 E 内。调节 E,使作用在油滴上的电场力与 油滴的重量平衡。如果油滴的半径为 1.64×10-4cm,在平衡时,E=1.92×105N/C。求油滴上 的电荷(已知油的密度为 0.851g/cm3) 解: 3、 在早期(1911 年)的一连串实验中,密立根在不同时刻观察单个油滴上呈现的电荷, 其测量结果(绝对值)如下: 6.568×10-19 库仑 13.13×10-19 库仑 19.71×10-19 库仑 8.204×10-19 库仑 16.48×10-19 库仑 22.89×10-19 库仑 11.50×10-19 库仑 18.08×10-19 库仑 26.13×10-19 库仑 根据这些数据,可以推得基本电荷 e 的数值为多少? 解:油滴所带电荷为基本电荷的整数倍。则各实验数据可表示为 kie。取各项之差点儿 4、 根据经典理论,在正常状态下,氢原子中电子绕核作圆周运动,其轨道半径为 5.29× 10-11 米。已知质子电荷为 e=1.60×10-19 库,求电子所在处原子核(即质子)的电场强度。 解: 5、 两个点电荷,q1=+8 微库仑,q2=-16 微库仑(1 微库仑=10-6 库仑) ,相距 20 厘米。求 离它们都是 20 厘米处的电场强度。 解: 与两电荷相距 20cm 的点在一个圆周上,各点 E 大小相等,方向在圆锥在上。 6、 如图所示, 一电偶极子的电偶极矩 P=ql.P 点到偶极子中心 O 的距离为 r ,r 与 l 的夹角为。 在 r>>l 时,求 P 点的电场强度 E 在 r=OP 方向的分量 Er 和垂直于 r 方向上的分量 Eθ。 解:

大学电磁学实验部分思考题答案

大学电磁学实验部分思考题答案

1.在伏安法测电阻实验中接通电源前各预置值选择的原则是什么?电源应取电压E比I max×R稍大,电流表量程≥I max,电压表量程≈I max×R2.磁场B的大小在霍尔效应实验中这如何确定的?对于确定的霍尔元件,K H是常量,由B=U H/K H I得,当电流I 和K H一定时,霍尔电势差U H与该处的磁感应强度B成正比,因而可以通过测出U H而间接测出B3.根据霍耳系数与载流子浓度的关系,试回答,金属为何不宜制作霍耳元件?根据霍尔系数:R H=1/(n*q)式,n为载流子密度,因一般金属中载流子密度很大,即金属材料的霍尔系数系数很小,故霍尔效应不明显4.什么叫做霍尔效应?为什么此效应在半导体中特别显著?霍尔效应是通过电流的半导体或导体在垂直电流方向的磁场作用下,在与电流和磁场垂直的方向上形成电荷积累和出现电势差的现象。

因为霍尔效应中需要产生一个平衡洛伦兹力作用的横向电压,而半导体的电阻率高(载流子浓度低),霍尔系数系数比金属大得多,即其产生的电压高,因此半导体的霍尔效应要比金属的明显。

5.霍尔电压V H是怎样产生的?它的大小、符号各与哪些因素有关系?当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这个电势差叫做霍尔电势差。

由U H=R H IB/b 可得,它的大小与霍尔系数R H、电流I、磁感应强度B以及样品厚度b有关;其方向与载流子性质有关,若载流子为电子,则U H<0,若为空穴,则U H>0。

6.电子束偏转的方法有几种?它们的规律各是什么?两种(1)在电场中偏转,规律:当加速电压不变时,偏转距离与偏转电压成正比;当偏转电压不变时,偏转距离与加速电压成反比(2)在磁场中偏转。

规律:当加速电压不变时,偏转距离与偏转电流成正比;当偏转电流不变时,偏转距离与加速电压的平方根成反比。

7. 为什么要测量电桥的灵敏度?因为使用电桥测量电阻时的精密度主要取决于电桥的灵敏度,通过测量电桥的灵敏度可以确定测量结果由于电桥灵敏度所引入的不确定度8. 电桥的灵敏度与哪些因素有关?与检流计的电流灵敏度S i 和电源的电动势E 成正比,与电源的内阻R 内、串联的限流电阻R E 、检流计的内阻、检流计和电源所接的位置有关。

电磁学第三版思考题与习题解答

电磁学第三版思考题与习题解答

电磁学第三版(梁灿彬)思考题与习题解答第一章 静电场的基本规律思考题1.1答案: (1) ×,正的试探电荷; (2) √ ;(3)× 在无外场是,球面上E⃗ 大小相等。

1.2 答案: 利用对称性分析,垂直轴的分量相互抵消。

1.3答案:(1)× 没有净电荷 ;(2)×; (3)×;(4)√;(5)×;(6)×;(7)×。

1.4答案:无外场时,对球外而言是正确的。

1.5答案:(1)无关 (2) 有关 (3)不能(导体球)、可以(介质球)。

场强叠加原理应用到有导体的问题时,要注意,带电导体单独存在时,有一种电荷分布,它们会产生一种电场;n 个带电导体放在一起时,由于静电感应,导体上的电荷分布发生变化,这时,应用叠加原理应将各个导体发生变化的电荷分布“冻结”起来,然后以“冻结”的电荷分布单独存在时产生的电场进行叠加。

1.6答案:(a 图) 能 ,叠加法(补偿法); (b 图) 不能 。

1.7答案:222121q q φφφφεε-==+,;113131+ -q q φφφφεε==,;134410+0 -q φφφφε==,。

1.8答案:(1)× ;(2)×; (3)×;(4)×;(5)√;(6)×。

1.9答案:n VE en∂=-∂ ,例如匀强电场;E 大,电势的变化率就大,并非一定121122010101.+.=4424R q E dl E dl rR R R πεπεπεπε∞⎝⎰⎰.0E dl =,0n VE e n∂=-=∂。

1.14证明:设s 面上有场强平行于分量,补上另一半球后球内各点的总场强应为零,可见s 面上不能有场强的平行分量,s 面上只有场强垂直分量,故s 面上应为等势面。

习题1.2.1解:(1)设一个电量为q 1,则q 2=4q 1,由公式12204q q F r πε=可以得到: ()2122041.64 5.010q πε-=⨯解之得: q 1=±3.3×10−7(C), q 2=1.33× 10−6(C) (2)当r=0.1时,所受排斥力为:12204q q F r πε==0.4(N ) 1.2.2解:设其中一个电荷电量为q ,则另一个电荷电量为Q -q ,由库仑力 ()2q Q q F k r -= 可知,当()220dF k Q q dq r =-=,即:2Qq = 时两电荷间的斥力最大,所以两者电量均为2Q。

赵凯华所编《电磁学》第二版答案

赵凯华所编《电磁学》第二版答案

精心整理第一章静电场§1.1静电的基本现象和基本规律思考题:1、给你两个金属球,装在可以搬动的绝缘支架上,试指出使这两个球带等量异2、3、用手握铜棒与丝绸摩擦,铜棒不能带电。

戴上橡皮手套,握着铜棒和丝绸摩擦,铜棒就会带电。

为什么两种情况有不同结果?答:人体是导体。

当手直接握铜棒时,摩擦过程中产生的电荷通过人体流入大地,不能保持电荷。

戴上橡皮手套,铜棒与人手绝缘,电荷不会流走,所以铜棒带电。

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------§1.2电场电场强度思考题:1、在地球表面上通常有一竖直方向的电场,电子在此电场中受到一个向上的力,电场强度的方向朝上还是朝下?答:电子受力方向与电场强度方向相反,因此电场强度方向朝下。

2、力F答:P 点,3、4、正时,沿轴线向外;当带电为负时,沿轴线向内,-----------------------------------------------------------------------------------------------------------§1.3高斯定理思考题:1、一般地说,电力线代表点电荷在电场中运动的轨迹吗?为什么?答:一般情况下,电力线不代表点电荷在电场中运动的轨迹。

因为电力线一般是曲线,若电荷沿电力线作曲线运动,应有法向力存在;但电力线上各点场强只沿切线方向,运动电荷必定偏离弯曲的电力线。

仅当电力线是直线,且不考虑重力影响时,初速度为零的点电荷才能沿着电力线运动。

若考虑重力影响时,静止的点电荷只能沿竖直方向电力线运动。

2、3、(1(2(3(14、(立方体的中心,则穿过该高斯面的电通量如何变化?(2)通过这立方体六个表面之一的电通量是多少?答:(1)立方形高斯面内电荷不变,因此电通量不变;(2)通过立方体六个表面之一的电通量为总通量的1/6。

赵凯华所编《电磁学》第二版答案之欧阳美创编

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第一章静电场§1.1 静电的基本现象和基本规律思考题:1、给你两个金属球,装在可以搬动的绝缘支架上,试指出使这两个球带等量异号电荷的方向。

你可以用丝绸摩擦过的玻璃棒,但不使它和两球接触。

你所用的方法是否要求两球大小相等?答:先使两球接地使它们不带电,再绝缘后让两球接触,将用丝绸摩擦后带正电的玻璃棒靠近金属球一侧时,由于静电感应,靠近玻璃棒的球感应负电荷,较远的球感应等量的正电荷。

然后两球分开,再移去玻璃棒,两金属球分别带等量异号电荷。

本方法不要求两球大小相等。

因为它们本来不带电,根据电荷守恒定律,由于静电感应而带电时,无论两球大小是否相等,其总电荷仍应为零,故所带电量必定等量异号。

2、带电棒吸引干燥软木屑,木屑接触到棒以后,往往又剧烈地跳离此棒。

试解释之。

答:在带电棒的非均匀电场中,木屑中的电偶极子极化出现束缚电荷,故受带电棒吸引。

但接触棒后往往带上同种电荷而相互排斥。

3、用手握铜棒与丝绸摩擦,铜棒不能带电。

戴上橡皮手套,握着铜棒和丝绸摩擦,铜棒就会带电。

为什么两种情况有不同结果?答:人体是导体。

当手直接握铜棒时,摩擦过程中产生的电荷通过人体流入大地,不能保持电荷。

戴上橡皮手套,铜棒与人手绝缘,电荷不会流走,所以铜棒带电。

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------§1.2 电场电场强度思考题:1、在地球表面上通常有一竖直方向的电场,电子在此电场中受到一个向上的力,电场强度的方向朝上还是朝下?答:电子受力方向与电场强度方向相反,因此电场强度方向朝下。

2、在一个带正电的大导体附近P点放置一个试探点电荷q0(q0>0),实际测得它受力F。

若考虑到电荷量q0不是足够小的,则F/ q0比P点的场强E大还是小?若大导体带负电,情况如何?答:q0不是足够小时,会影响大导体球上电荷的分布。

电磁场与电磁波理论思考题

电磁场与电磁波理论思考题

《电磁场与电磁波理论》思考题第1章思考题1.1什么是标量?什么是矢量?什么是矢量的分量?1.2什么是单位矢量?什么是矢量的单位矢量?1.3什么是位置矢量或矢径?直角坐标系中场点和源点之间的距离矢量是如何表示的?1.4什么是右手法则或右手螺旋法则?1.5若两个矢量相互垂直,则它们的标量积应等于什么?矢量积又如何?1.6若两个矢量相互平行,则它们的矢量积应等于什么?标量积又如何?1.7若两个非零矢量的标量积等于零,则两个矢量应垂直还是平行?1.8若两个非零矢量的矢量积等于零,则两个矢量应垂直还是平行?1.9直角坐标系中矢量的标量积和矢量积如何计算?1.10什么是场?什么是标量场?什么是矢量场?1.11什么是静态场或恒定场?什么是时变场?1.12什么是等值面?它的特点有那些?1.13什么是矢量线?它的特点有那些?1.14哈密顿算子为什么称为矢量微分算子?1.15标量函数的梯度的定义是什么?物理意义是什么?1.16什么是通量?什么是环量?1.17矢量函数的散度的定义是什么?物理意义是什么?1.18矢量函数的旋度的定义是什么?物理意义是什么?1.19什么是拉普拉斯算子?标量和矢量的拉普拉斯运算分别是如何定义的?1.20直角坐标系中梯度、散度、旋度和拉普拉斯算子在的表示式是怎样的?1.21三个重要的矢量恒等式是怎样的?1.22什么是无源场?什么是无旋场?1.23为什么任何一个梯度场必为无旋场?为什么任何一个无旋场必为有位场?1.24为什么任何一个旋度场必为无源场?为什么任何一个无源场必为旋度场?1.25高斯散度定理和斯托克斯定理的表示式和意义是什么?1.26什么是矢量的唯一性定理?1.27在无限大空间中是否存在既无源又无旋的场?为什么?1.28直角坐标系中的长度元、面积元和体积元是如何表示的?1.29圆柱坐标系中的长度元、面积元和体积元是如何表示的?1.30球面坐标系中的长度元、面积元和体积元是如何表示的?2.1什么是体电荷、面电荷、线电荷和点电荷?他们分别是如何定义的?2.2什么是试验电荷?什么是电场强度?2.3什么是电介质、磁介质和导体或导电媒质?2.4什么是电偶极子?电偶极矩矢量是如何定义的?2.5什么是电极化强度?电介质的极化现象是怎样的?2.6什么是电位移或电通量密度?2.7什么是相对介电常数和(绝对)介电常数?什么是自由空间?2.8什么是线性各向同性的电介质?2.9什么是恒定电流?什么是时变电流?什么是传导电流?什么是运流电流?2.10什么是体电流、面电流和线电流?他们分别是如何定义的?2.11什么是微分形式欧姆定律?2.12什么是洛伦兹力?什么是磁感应强度?2.13什么是磁偶极子?磁偶极矩矢量是如何定义的?2.14什么是磁化强度? 磁介质的磁化现象是怎样的?2.15什么是顺磁质?什么是抗磁质?什么是铁磁性物质?2.16什么是相对磁导率和(绝对)磁导率?2.17什么是磁场强度?2.18什么是线性各向同性的磁介质?2.19电磁学的三大基本实验定律是哪三个?2.20什么是库仑定律?什么是静电场的环量定律?什么是高斯定律?2.21由静电场的环量定律可以什么结论?2.22穿过任一高斯面的电场强度通量与该闭合曲面所包围的哪些电荷有关?2.23穿过任一高斯面的电位移通量与该闭合曲面所包围的哪些电荷有关?2.24高斯面上的场矢量与高斯面外的电荷是否有关?为什么?2.25什么是安培定律?什么是比奥—萨伐尔定律?2.26什么是磁通连续性定律?什么是安培环路定律?2.27磁场强度沿任一闭合回路的环量与哪些电流有关?2.28磁感应强度沿任一闭合回路的环量与哪些电流有关?2.29闭合回路上的磁场强度与闭合回路以外的电流是否有关?为什么?2.30什么是感应电流?什么是感应电场?什么是感应电动势?2.31什么是法拉第电磁感应定律?2.32什么是电荷守恒定律?电荷守恒定律的数学表达式是怎样的?2.33麦克斯韦的漩涡电场假设的基本思想是什么?2.34什么是位移电流?什么是位移电流密度?2.35什么是全电流?什么是全电流密度?什么是全电流连续性定律?2.36为什么说五个基本方程不是独立的?2.37什么是电磁场的边界条件?他们是如何得到的?2.38为什么边界条件的讨论分解成法向分量和切向分量来进行?2.39在不同媒质分界面上,永远是连续的是电磁场的哪些分量?2.40电磁场的哪些分量当不存在传导面电流和自由面电荷时是连续的?2.41什么是理想介质?什么是理想导体?2.42边界条件有哪三种常用形式?他们有什么特点?2.43在理想导体表面上不存在电磁场的什么分量?2.44垂直于理想导体表面的是电力线还是磁力线?平行于理想导体表面的是电力线还是磁力线?2.45理想导体表面的面电流密度等于磁场的什么分量?理想导体表面面电荷密度等于电场的什么分量?3.1什么是静电场?如何由是麦克斯韦方程组得到静电场的基本方程?3.2静电场是无源场还是无旋场?3.3静电场边界条件有哪两种常用形式?他们有什么特点?3.4在静电场中的不同电介质分界面上,电场强度和电位移的什么分量总是连续的?3.5什么是静电场折射定律?3.6静电场的什么分量在导体表面总是为零?导体表面面电荷密度等于电场的什么分量?3.7在静电场中,电场强度沿一个开放路径的线积分与积分路径是否有关?为什么?3.8静电场中任一点的电位是如何定义的?什么是零电位参考点?3.9静电场中任一点的电位是否是唯一的?电场强度是否是唯一的?3.10什么是等位面?电场强度矢量与等位面有什么关系?为什么?3.11什么是电位的泊松方程和拉普拉斯方程?什么是电场强度的泊松方程和拉普拉斯方程?3.12电位的边界条件是如何得到的?为什么电位在界面上总是连续?3.13为什么说导体必为等位体,导体与电介质的交界面必为等位面?3.14静电场的能量和能量密度是如何计算的?3.15导体的电容与哪些因素有关?与导体的电位和所带的电量是否有关?3.16什么是电容器?电容器的电容是如何定义的?3.17电容器的电容与其电场储能有什么关系?3.18什么是静电场分布型问题?什么是静电场的边值型问题?3.19静电场的边值问题可以分为哪三类?3.20什么是静电场唯一性定理?它是如何证明的?3.21静电场边值问题主要解法有哪些?3.22什么是直接积分法?什么情况下可以采用直接积分法?直接积分法的基本步骤是什么?3.23直角坐标系中一维电位分布的拉普拉斯方程的通解是怎样的?电荷均匀分布和线性分布区域电位的通解各是怎样的?3.24圆柱坐标系中无源区域、电荷均匀分布和线性分布区域三个一维电位分布满足的二阶微分方程各是怎样的?电位的通解各是怎样的?3.25球面坐标系中无源区域、电荷均匀分布和线性分布区域三个一维电位分布满足的二阶微分方程各是怎样的?电位的通解各是怎样的?3.26什么是分离变量法?什么是分离常数?什么是分离方程?3.27直角坐标系中的分离常数有哪几个?直角坐标系中的分离方程是怎样的?3.28直角坐标系中的分离方程的通解与分离常数有什么关系?3.29直角坐标系中分离变量法的的两种常见的二维问题是指什么情况?3.30什么是直角坐标系中分离变量法的基本问题?3.31如何根据基本问题的边界条件选取通解的具体形式?3.32如何利用三角函数的正交性或者傅立叶级数的公式来确定基本问题的最终解?3.33什么是镜像法?什么是镜像电荷?如何确定镜像电荷?3.34点电荷关于无限大导体平面的镜像电荷是如何确定的?此时导体表面的感应电荷有什么特点?3.35无限大导体平面上方与其平行的无限长直的均匀线电荷的镜像是怎样的?(画图) 3.36两个无限大相交理想导体平面之间的夹角满足什么条件才能采用镜像法?镜像电荷的数目与夹角有什么关系?(画图)3.37两个平行的无限大导体平面之间的点电荷的镜像电荷有多少?(画图)3.38接地导体球外的点电荷的镜像电荷是如何确定的?导体表面的感应电荷有什么特点?(画图)3.39接地导体球内的点电荷的镜像电荷是如何确定的?导体表面的感应电荷有什么特点?(画图)3.40如果导体球或球壳没有接地,如何借助于镜像法来求各处的场分布?3.41什么是静电场的数值解法?什么是“场域型”数值方法?什么是“边界型”数值方法?3.42什么是有限差分法?有限差分法的基本步骤是什么?3.43二维泊松方程对应的差分方程是怎样的?3.44二维静电场边值问题的有限差分法的基本步骤是怎样的?3.45什么是差分方程的超松弛迭代法求解?它的基本步骤是怎样的?3.46什么是矩量法?矩量法的三个基本步骤是什么?3.47静电场边值问题的矩量法的基本步骤是怎样的?第4章思考题4.1什么是恒定电流或直流?什么是时变电流或交流?4.2什么是恒定电场?如何由是麦克斯韦方程组得到恒定电场的基本方程?4.3恒定电场是无源场还是无旋场?4.4在电导率不同的导体的分界面上,电场强度和电流密度的什么分量是连续的?4.5在不同导体的分界面上电场强度和电流密度的什么分量是不连续的?4.6恒定电场中电位与静电场的电位有什么异同点?4.7为什么在线性和各向同性的均匀媒质中恒定电场中电位总是满足的拉普拉斯方程? 4.8线性和各向同性的均匀媒质中是否存在体电荷?4.9导电媒质分界面上的面电荷的密度是如何确定的?4.10什么情况下,导电媒质分界面上的不存在面电荷?4.11什么是电流的热效应?恒定电场的功率损耗是如何计算的?4.12什么是焦耳定律的微分形式和积分形式?4.13什么是漏电流?什么是漏电导?4.14什么是静电比拟法?它有什么用处?4.15什么情况下可以将静电场与恒定电场相比拟?4.16电容器的漏电导与电容的对应关系是怎样的?4.17什么是恒定磁场?如何由是麦克斯韦方程组得到恒定磁场的基本方程?4.18恒定磁场是无源场还是无旋场?4.19在磁导率不同的磁介质的分界面上,磁场强度和磁感应强度什么分量是连续的?4.20在不同磁介质的分界面上磁场强度和磁感应强度的什么分量是不连续的?4.21什么是恒定磁场折射定律?4.22什么是恒定磁场镜像法?4.23恒定磁场的矢量磁位是如何定义的?4.24什么是库仑条件或库仑规范?为什么恒定磁场的矢量磁位要满足库仑条件或库仑规范?4.25什么是恒定磁场矢量磁位的泊松方程和拉普拉斯方程?4.26由比奥—萨伐尔定律得到的恒定磁场矢量磁位的积分表示式是否满足恒定磁场的微分方程?4.27恒定磁场的标量磁位是如何定义的?它有什么要求?4.28为什么恒定磁场的标量磁位只是满足拉普拉斯方程?4.29恒定磁场的标量磁位的边界条件是如何得到的?4.30恒定磁场的能量和能量密度是如何计算的?4.31什么是导体载流回路的电感?它与哪些因素有关?4.32什么是自感?什么是互感?什么是内自感?什么是外自感?4.33导体回路的电感与导体回路的电流是否有关?4.34导体载流回路的电感与磁场储能有什么关系?第5章思考题5.1什么是时谐电磁场?什么是时谐电磁场的复振幅和复振幅矢量?5.2如何由时变电磁场的基本方程得到时谐电磁场的基本方程(基本方程的复数形式)?5.3如何由时变电磁场的结构方程得到时谐电磁场的结构方程(结构方程的复数形式)?5.4如何由时变电磁场的边界条件得到时谐电磁场的边界条件(边界条件的复数形式)?5.5时谐电磁场边界条件有哪三种常用形式?他们有什么特点?5.6在不同媒质分界面上,永远是连续的是时谐电磁场的哪个分量?5.7在理想导体表面上不存在时谐电磁场的什么分量?5.8垂直于理想导体表面的是时谐电磁场的电力线还是磁力线?平行于理想导体表面的是时谐电磁场的电力线还是磁力线?5.9理想导体表面的面电流密度等于时谐电磁场的什么分量?理想导体表面面电荷密度等于时谐电磁场的什么分量?5.10什么是导电媒质的复介电常数?什么是导电媒质的损耗角正切?5.11时变电磁场的矢量磁位和标量电位是如何定义?5.12什么是洛伦兹条件或洛伦兹规范?洛伦兹条件与电流连续性方程是否是一致的?5.13什么情况下矢量磁位和标量电位满足齐次达兰贝尔方程?5.14什么情况下电场强度和磁场强度满足齐次达兰贝尔方程?5.15什么是滞后位?什么是超前位?为什么在无限大自由空间中只有滞后位?5.16矢量磁位和标量电位的滞后位是怎样的?5.17时谐电磁场的矢量磁位和标量电位是如何定义?5.18如何得到时谐电磁场的矢量磁位和标量电位的洛伦兹条件或洛伦兹规范?5.19如何得到时谐电磁场的矢量磁位和标量电位的亥姆霍兹方程(复波动方程)?5.20如何得到时谐电磁场的矢量磁位和标量电位的滞后位和超前位?5.21瞬时坡印廷矢量是如何定义的?它的物理意义是什么?它有什么特性?5.22什么是瞬时坡印廷定理的微分形式和积分形式?瞬时坡印廷定理的物理意义是什么?5.23什么是平均坡印廷矢量?5.24复坡印廷矢量是如何定义的?它的物理意义是什么?5.25天线的作用是什么?天线有哪些类型?5.26什么是电基本振子?什么是磁基本振子?5.27什么是线天线?什么是对称天线?什么是半波天线?5.28什么是近区场?什么是远区场?5.29电基本振子的近区场有什么特性?5.30电基本振子的远区场有什么特性?5.31磁基本振子的近区场有什么特性?5.32磁基本振子的远区场有什么特性?5.33基本振子和磁基本振子的电场有什么异同点?它们谁的辐射能力大?5.34基本振子和磁基本振子的对偶性是怎样的?5.35什么是水平极化天线?什么是垂直极化天线?5.36天线的方向性因子、方向函数和方向图指的是什么?5.37什么是天线的E面方向图?什么是天线的H面方向图?5.38什么是无方向天线?什么是全向天线?什么是定向天线?5.39基本振子、磁基本振子和半波天线的方向图有什么特点?5.40什么是天线辐射功率?天线的半功率波瓣宽度和零功率波瓣宽度是如何定义的?5.41基本振子和磁基本振子的半功率波瓣宽度和零功率波瓣宽度的大小是怎样的?5.42什么是天线阵?它的作用是什么?决定天线阵的辐射特性的主要参数有哪些?5.43天线阵方向图相乘原理是指什么?5.44什么是均匀直线式天线阵?什么是均匀直线式边射阵?什么是均匀直线式端射阵?。

电磁学第三版赵凯华陈煕谋 思考题和课后习题答案详解全解解析(上册)

电磁学第三版赵凯华陈煕谋 思考题和课后习题答案详解全解解析(上册)

第一章静电场§1.1 静电的基本现象和基本规律思考题:1、给你两个金属球,装在可以搬动的绝缘支架上,试指出使这两个球带等量异号电荷的方向。

你可以用丝绸摩擦过的玻璃棒,但不使它和两球接触。

你所用的方法是否要求两球大小相等?答:先使两球接地使它们不带电,再绝缘后让两球接触,将用丝绸摩擦后带正电的玻璃棒靠近金属球一侧时,由于静电感应,靠近玻璃棒的球感应负电荷,较远的球感应等量的正电荷。

然后两球分开,再移去玻璃棒,两金属球分别带等量异号电荷。

本方法不要求两球大小相等。

因为它们本来不带电,根据电荷守恒定律,由于静电感应而带电时,无论两球大小是否相等,其总电荷仍应为零,故所带电量必定等量异号。

2、带电棒吸引干燥软木屑,木屑接触到棒以后,往往又剧烈地跳离此棒。

试解释之。

答:在带电棒的非均匀电场中,木屑中的电偶极子极化出现束缚电荷,故受带电棒吸引。

但接触棒后往往带上同种电荷而相互排斥。

3、用手握铜棒与丝绸摩擦,铜棒不能带电。

戴上橡皮手套,握着铜棒和丝绸摩擦,铜棒就会带电。

为什么两种情况有不同结果?答:人体是导体。

当手直接握铜棒时,摩擦过程中产生的电荷通过人体流入大地,不能保持电荷。

戴上橡皮手套,铜棒与人手绝缘,电荷不会流走,所以铜棒带电。

计算题:1、真空中两个点电荷q1=1.0×10-10C,q2=1.0×10-11C,相距100mm,求q1受的力。

解:2、真空中两个点电荷q与Q,相距5.0mm,吸引力为40达因。

已知q=1.2×10-6C,求Q。

解:1达因=克·厘米/秒=10-5牛顿3、为了得到一库仑电量大小的概念,试计算两个都是一库仑的点电荷在真空中相距一米时的相互作用力和相距一千米时的相互作用力。

解:4、氢原子由一个质子(即氢原子核)和一个电子组成。

根据经典模型,在正常状态下,电子绕核作圆周运动,轨道半径是r=5.29×10-11m。

已知质子质量M=1.67×10-27kg,电子质量m=9.11×10-31kg。

电磁场与电磁波课后思考题答案

电磁场与电磁波课后思考题答案

电磁场与电磁波课后思考题答案电磁场与波课后思考题2-1 电场强度的定义是什么?如何⽤电场线描述电场强度的⼤⼩及⽅向?电场对某点单位正电荷的作⽤⼒称为该点的电场强度,以E 表⽰。

⽤曲线上各点的切线⽅向表⽰该点的电场强度⽅向,这种曲线称为电场线。

电场线的疏密程度可以显⽰电场强度的⼤⼩。

2-2给出电位与电场强度的关系式,说明电位的物理意义。

静电场中某点的电位,其物理意义是单位正电荷在电场⼒的作⽤下,⾃该点沿任⼀条路径移⾄⽆限远处过程中电场⼒作的功。

2-3什么是等位⾯?电位相等的曲⾯称为等位⾯。

2-5给出电流和电流密度的定义。

电流是电荷的有规则运动形成的。

单位时间内穿过某⼀截⾯的电荷量称为电流。

分为传导电流和运流电流两种。

传导电流是导体中的⾃由电⼦(或空⽳)或者是电解液中的离⼦运动形成的电流。

运流电流是电⼦、离⼦或其它带电粒⼦在真空或⽓体中运动形成的电流。

电流密度:是⼀个⽮量,以J 表⽰。

电流密度的⽅向为正电荷的运动⽅向,其⼤⼩为单位时间内垂直穿过单位⾯积的电荷量。

2-10运动电荷,电流元以及⼩电流环在恒定磁场中受到的影响有何不同?运动电荷受到的磁场⼒始终与电荷的运动⽅向垂直,磁场⼒只能改变其运动⽅向,磁场与运动电荷之间没有能量交换。

当电流元的电流⽅向与磁感应强度B 平⾏时,受⼒为零;当电流元的⽅向与B 垂直时,受⼒最⼤,电流元在磁场中的受⼒⽅向始终垂直于电流的流动⽅向。

当电流环的磁矩⽅向与磁感应强度B 的⽅向平⾏时,受到的⼒矩为零;当两者垂直时,受到的⼒矩最⼤2-11什么是安培环路定理?试述磁通连续性原理。

为真空磁导率,70 10π4-?=µ (H/m),I 为闭合曲线包围的电流。

安培环路定理表明:真空中恒定磁场的磁通密度沿任意闭合曲⾯的环量等于曲线包围的电流与真空磁导率的乘积。

真空中恒定磁场通过任意闭合⾯的磁通为0。

磁场线是处处闭合的,没有起点与终点,这种特性称为磁通连续性原理。

2-12什么是感应电动势和感应磁通?感应电场强度沿线圈回路的闭合线积分等于线圈中的感应电动势,即穿过闭合线圈中的磁通发⽣变化时,线圈中产⽣的感应电动势e 为-?=E ρS J I ρρd d ?=tqI d d =Bv q ρρρ?=F Bl I F ρρρ=d ISB B Il IlBl Fl T ====2)(B S I T ρρρ?=S I ρρ=m BT ρρ?=m Il B l=? 0 d µρρ?=?SS B 0d ρρt l E ld d d Φ-=??ρρt e d d Φ-=线圈中感应电流产⽣的感应磁通⽅向总是阻碍原有刺磁通的变化,所以感应磁通⼜称反磁通。

电磁学考试题库及答案详解

电磁学考试题库及答案详解

电磁学考试题库及答案详解一、单项选择题1. 真空中两个点电荷之间的相互作用力遵循()。

A. 牛顿第三定律B. 库仑定律C. 高斯定律D. 欧姆定律答案:B解析:库仑定律描述了真空中两个点电荷之间的相互作用力,其公式为F=k*q1*q2/r^2,其中F是力,k是库仑常数,q1和q2是两个电荷的量值,r是它们之间的距离。

2. 电场强度的方向是()。

A. 从正电荷指向负电荷B. 从负电荷指向正电荷C. 垂直于电荷分布D. 与电荷分布无关解析:电场强度的方向是从正电荷指向负电荷,这是电场的基本性质之一。

3. 电势能与电势的关系是()。

A. 电势能等于电势的负值B. 电势能等于电势的正值C. 电势能等于电势的两倍D. 电势能与电势无关答案:A解析:电势能U与电势V的关系是U=-qV,其中q是电荷量,V是电势。

4. 电容器的电容C与板间距离d和板面积A的关系是()。

A. C与d成正比B. C与d成反比C. C与A成正比D. C与A和d都成反比解析:电容器的电容C与板间距离d成反比,与板面积A成正比,公式为C=εA/d,其中ε是介电常数。

5. 磁场对运动电荷的作用力遵循()。

A. 洛伦兹力定律B. 库仑定律C. 高斯定律D. 欧姆定律答案:A解析:磁场对运动电荷的作用力遵循洛伦兹力定律,其公式为F=qvBsinθ,其中F是力,q是电荷量,v是电荷的速度,B是磁场强度,θ是速度与磁场的夹角。

二、多项选择题1. 以下哪些是电磁波的特性?()A. 传播不需要介质B. 具有波粒二象性C. 传播速度等于光速D. 只能在真空中传播答案:ABC解析:电磁波的传播不需要介质,具有波粒二象性,传播速度等于光速,但它们也可以在其他介质中传播,只是速度会因为介质的折射率而改变。

2. 以下哪些是电场线的特点?()A. 电场线从正电荷出发,终止于负电荷B. 电场线不相交C. 电场线是闭合的D. 电场线的疏密表示电场强度的大小答案:ABD解析:电场线从正电荷出发,终止于负电荷,不相交,且电场线的疏密表示电场强度的大小。

电磁场思考与练习题答案

电磁场思考与练习题答案

电磁场思考与练习题答案问题1:什么是电场强度,它与电荷有什么关系?答案:电场强度是描述电场对电荷作用力大小的物理量,通常用符号E表示。

电场强度与电荷的关系可以通过库仑定律来描述,即电场强度E与电荷Q成正比,与距离r的平方成反比,即E = kQ/r^2,其中k 是库仑常数。

问题2:磁场是如何产生的?答案:磁场是由运动的电荷产生的。

根据安培定律,电流通过导线时会在其周围产生磁场。

此外,根据洛伦兹力定律,带电粒子在磁场中运动时也会受到磁场的作用力。

问题3:什么是法拉第电磁感应定律?答案:法拉第电磁感应定律表明,当磁场中的磁通量发生变化时,会在闭合电路中产生感应电动势。

数学表达式为:ε = -dΦ/dt,其中ε是感应电动势,Φ是磁通量,t是时间。

问题4:什么是楞次定律?答案:楞次定律是电磁感应现象的一个补充定律,它指出感应电流的方向总是这样的,即感应电流产生的磁场要阻碍磁通量的变化。

简而言之,就是“增反减同”。

问题5:麦克斯韦方程组包括哪些方程?答案:麦克斯韦方程组是描述电磁场基本规律的四个方程,包括:高斯定律(电场的散度与电荷密度成正比),高斯磁定律(磁场的散度为零),法拉第电磁感应定律(电场的旋度与磁通量变化率成正比),以及安培定律(磁场的旋度与电流密度及电场变化率成正比)。

问题6:什么是电磁波?答案:电磁波是由变化的电场和磁场相互激发而产生的波动现象。

电磁波可以在真空中传播,其传播速度等于光速,具有波长、频率和能量等特性。

问题7:什么是电磁波的反射、折射和衍射?答案:电磁波在遇到不同介质的界面时会发生反射和折射。

反射是电磁波在界面上改变传播方向并返回原介质的现象;折射是电磁波在进入新介质时改变传播方向的现象。

衍射是指电磁波在遇到障碍物或通过狭缝时波前发生弯曲的现象。

问题8:电磁波在日常生活中有哪些应用?答案:电磁波在日常生活中有广泛的应用,包括无线电通信、电视、雷达、微波炉、无线网络、医疗成像(如X射线和MRI)等。

第9 章 《电磁感应 电磁场理论》复习思考题

第9 章 《电磁感应 电磁场理论》复习思考题

第9章 《电磁感应 电磁场理论》复习思考题一、填空题:1.飞机以1s m 200-⋅=v 的速度水平飞行,机翼两端相距离m 30=l ,两端这间可当作连续导体。

已知飞机所在处地磁场的磁感应强度B 在竖直方向上的分量T 1025-⨯。

机翼两端电势差U 为0.12V 。

2.当穿过一个闭合导体回路所包围的面积内的 磁通量 发生变化时,在导体回路中就会产生电流,这种现象称为电磁感应现象。

3.用导线制造成一半径为m 10.0=r 的闭合圆形线圈,其电阻Ω=10R ,均匀磁场B 垂直于线圈平面。

欲使电路有一稳定的感应电流A 01.0=I ,B 的变化率应为__3.18T/s_____________。

4.楞次定律:感生电流的磁场所产生的磁通量总是 阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

5.如果导体不是闭合的,即使导体在磁场里做切割磁力线运动也不会产生感应电流,但在导体的两端产生_感应电动势____。

6.楞次定律是 能量守恒和转换 _定律在电磁现象领域中的表现。

二、单选题1.感生电场是 。

(A )由电荷激发,是无源场; (B )由电荷激发,是有源场;(C )由变化的磁场激发,是无源场; (D )由变化的磁场激发,是有源场。

2.关于感应电动势的正确说法是: 。

(A )导体回路中的感应电动势的大小与穿过回路的磁感应通量成正比;(B )当导体回路所构成的平面与磁场垂直时,平移导体回路不会产生感应电动势;(C )只要导体回路所在处的磁场发生变化,回路中一定产生感应电动势;(D )将导体回路改为绝缘体环,通过环的磁通量发生变化时,环中有可能产生感应电动势。

3.交流发电机是根据 原理制成的。

(A )电磁感应; B )通电线圈在磁场中受力转动;(C )奥斯特实验; (D )磁极之间的相互作用。

4.将形状完全相同的铜环和木环静止放置,并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等,则不计自感时, 。

(A )铜环中有感应电动势,木环中无感应电动势(B )铜环中感应电动势大,木环中感应电动势小(C )铜环中感应电动势小,木环中感应电动势大(D )两环中感应电动势相等。

电磁场与电磁波思考题(PDF)

电磁场与电磁波思考题(PDF)

思考与练习一1.证明矢量3ˆ2ˆˆz y x e e e−+=A 和z y x e e e ˆˆˆ++=B 相互垂直。

2. 已知矢量 1.55.8z y e ˆe ˆ+=A 和4936z y e ˆ.e ˆ+−=B ,求两矢量的夹角。

3. 如果0=++z z y y x x B A B A B A ,证明矢量A 和B 处处垂直。

4. 导出正交曲线坐标系中相邻两点弧长的一般表达式。

5.根据算符∇的与矢量性,推导下列公式:()()()()B A B A A B A B B A ∇⋅+×∇×+∇⋅+×∇×=⋅∇)(()()A A A A A 2∇⋅−∇=×∇×21 []H E E H H E ×∇⋅−×∇⋅=×⋅∇6.设u 是空间坐标z ,y ,x 的函数,证明:u du df u f ∇=∇)(, ()du d u u A A ⋅∇=⋅∇, ()du d u u A A ×∇=×∇,()[]0=×∇⋅∇z ,y ,x A 。

7.设222)()()(z z y y x x R ′−+′−+′−=′−=r r 为源点x ′到场点x 的距离,R 的方向规定为从源点指向场点。

证明下列结果,R R R R =∇′−=∇, 311R R R R−=∇′−=∇,03=×∇R R ,033=⋅∇′−=⋅∇RR R R )0(≠R (最后一式在0=R 点不成立)。

8. 求[])sin(0r k E ⋅⋅∇及[])sin(0r k E ⋅×∇,其中0E a ,为常矢量。

9. 应用高斯定理证明 ∫∫×=×∇v sd dV f s f ,应用斯克斯(Stokes )定理证明∫∫=∇×s Ldl dS ϕϕ。

10.证明Gauss 积分公式[]∫∫∫∫∫∇+∇⋅∇=⋅∇s Vdv d ψφψφψφ2s 。

高三物理电磁学试题答案及解析

高三物理电磁学试题答案及解析

高三物理电磁学试题答案及解析1.如图甲所示,空间存在一有界匀强磁场,磁场的左边界如虚线所示,虚线右侧范围足够大,磁场方向竖直向下.在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框,线框质量m=0.1kg,在水平向右的外力F作用下,以初速度v=1m/s一直做匀加速直线运动,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示.以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:(1)线框cd边刚进入磁场时速度v的大小;=0.27J,则在此过程中线框产生的焦耳热Q为多少?(2)若线框进入磁场过程中F做功为WF【答案】(1)2m/s (2)0.12J【解析】(1)当后,对线框:解得:又解得:(2)根据功能关系得:解得:【考点】功能关系;牛顿定律的应用.2.如图所示,在xoy平面第一象限里有竖直向下的匀强电场,电场强度为E。

第二象限里有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。

在x轴上-a处,质量为m、电荷量为e的质子以大小不同的速度射入磁场,射入时速度与x轴负方向夹角为。

不计空气阻力,重力加速度为g。

求:(1)在-x轴上有质子到达的坐标范围;(2)垂直于y轴进入电场的质子,在电场中运动的时间;(3)在磁场中经过圆心角为2的一段圆弧后进入电场的质子,到达x轴的动能。

【答案】(1)(2)(3)【解析】(1)设-x轴的第一个坐标点为x1(2)质子垂直进入电场时距x轴的距离:(3)在磁场中运动情景如图所示。

由牛顿定律可知:由动能定理:【考点】带电粒子在磁场中的运动;动能定理.3.如图在xoy坐标系第Ⅰ象限,磁场方向垂直xoy平面向里,磁感应强度大小为B=1.0T;电场方向水平向右,电场强度大小为E=N/C.一个质量m=2.0×10﹣7kg,电荷量q=2.0×10﹣6C的带射入第Ⅰ象限,恰好在xoy平面中做匀速直线运动.0.10s后改正电粒子从x轴上P点以速度v变电场强度大小和方向,带电粒子在xoy平面内做匀速圆周运动,取g=10m/s2.求:大小和方向;(1)带电粒子在xoy平面内做匀速直线运动的速度v(2)带电粒子在xoy平面内做匀速圆周运动时电场强度E′的大小和方向;(3)若匀速圆周运动时恰好未离开第Ⅰ象限,x轴上入射P点应满足何条件?【答案】(1)2m/s,方向斜向上与x轴正半轴夹角为60°;(2)1N/C,方向竖直向上.(3)0.27m【解析】(1)如图粒子在复合场中做匀速直线运动,设速度v与x轴夹角为θ,依题意得:解得所以:θ=60°即速度v大小2m/s,方向斜向上与x轴正半轴夹角为60°(2)带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时,电场力F电必须与重力平衡,洛伦兹力提供向心力:解得E′=1N/C,方向竖直向上.(3)如图带电粒子匀速圆周运动恰好未离开第1象限,圆弧左边与y轴相切N点;PQ匀速直线运动,PQ=vt="0.2" m洛伦兹力提供向心力:,得R=0.2m由几何知识得:OP=R+Rsin60°-PQcos60°OP==0.27m故:x轴上入射P点离O点距离至少为0.27m【考点】带电粒子在复合场中的运动;4.图中L为自感系数足够大的理想电感,C是电容量足够大的理想电容,R1、R2是阻值大小合适的相同电阻,G1、G2是两个零刻度在中央的相同的灵敏电流表,且电流从哪一侧接线柱流入指针即向哪一侧偏转,E是可以不计内阻的直流电源.针对该电路下列判断正确的是( )A.电键S闭合的瞬间,仅电流计G1发生明显地偏转B.电键S闭合的瞬间,两电流计将同时发生明显的偏转C.电路工作稳定后,两电流计均有明显不为零的恒定示数D.电路工作稳定后再断开电键S,此后的短时间内,G1的指针将向右偏转,G2的指针将向左偏转【答案】BD【解析】电路接通瞬间,由于自感系数足够大,所以有电流通过R1,直流电不能通过电容器,则有电流通过R2,所以电键S闭合的瞬间,两电流计将同时发生明显的偏转,故A错误,B正确;L为理想电感,电路温度后,R1被短路,则没有电流通过,示数为零,故C错误;电路工作稳定后再断开电键S,此后的短时间内,电容器放电,电流从右端通过R1,从左端通过R2,则G1的指针将向右偏转,G2的指针将向左偏转,故D正确.故选BD.【考点】自感现象.【名师】此题考查自感以及电容器问题;解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用:当电流增大时,会阻碍电流的增大,当电流减小时,会阻碍其减小,而电阻没有此特点,当K断开电阻、电容构成一回路,电容器可以储存电荷。

电磁学考试思考题含答案

电磁学考试思考题含答案

制流电路与分压电路实验接线的基本原则是什么?电学实验基本的操作规程是什么?按电流的流向逐个进行连接。

1. 规程先接线.后通电源.电线不能和电器并联.ZX21型电阻箱的示值为9563.5Ω,试计算它允许的基本误差,它的额定电流值。

ZX21型电阻箱各档对应的准确度a%为:9x10000~0.1%,9x1000~0.1%,9x100~0.5%,9x10~1%,9x1~2%,9x0.1~5%,最大允许绝度误差ΔR 为ΔR=Rxa%所以该题计算结果为9000x0.1%+500x0.5%+60x1%+3x2%+0.5x5%=12.185 (Ω)当R=9563.5Ω时U B (R)=(9000×0.1%+500×0.1%+60×1.0%+3×2.0%+0.5×5.0%)/3=7.03Ω静电场的描绘1. 如果二电极间电压U 增强一倍,等位线,电力线的形状是否会变化?(正确)2. 如果在描绘圆柱型电容器的等势线时,所用的电压表为1.5级(即ΔU/U m =0.015,U m 为量程电压值),若ΔR A 和ΔR B 很小,可以略去,求:各种电势等势的半径相对不确定度。

021.0015.0015.0)()()(222002=+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆=U U U U U U r r U r r 用惠斯通电桥测电阻1. 假如在测量过程中检流计指针始终偏到某一边,或总不偏转,无法调到平衡试找出其可能的原因(各回答二个原因)。

(正确)2. 箱式电桥中比例臂的选取原则是什么?(正确)3. 为什么要测量电桥的灵敏度?(正确,课本有答案)4. 电桥的灵敏度与哪些因素有关? (正确,课本有答案)5. 怎样消除比例臂两只电阻不准确相等所造成的系统误差?(正确,课本有答案)6.电桥的灵敏度是否越高越好?为什么?(正确,课本有答案)7.惠斯通电桥实验中检流计在测量电路中的作用是什么?它的表面和指针有什么特点?(不正确)磁场的描绘1.如何证明磁场是符合叠加原理的?(正确)2.亥姆霍兹线圈能产生强磁场吗?为什么?(正确)低电阻的测量3.怎样检验测量到的R x值有否因电阻箱不准而造成的系统误差?怎样消除这的影响?(正确)1.若四端待测低值电阻的电流端、电压端内外接反了(电流方向未错),标准电阻Rs未接反,对实验结果有何影响?为什么?(正确)2.为什么双臂电桥能够大大减小接线电阻和接触电阻对测量结果的影响?(正确)3.为了减小电阻率ρ的测量误差在被测量R X、d和l三个直接测的量中,应特别注意哪个物理量的测量?为什么?4.如果低电阻的电流接头和电压接头互相接错,这样做有什么不好?(正确)电表改装1.零点和满度校准好后,之间的各刻度仍然不准,试分析可能产生这一结果的原因。

电磁场思考与练习题答案

电磁场思考与练习题答案

电磁场思考与练习题答案一、电磁场基本概念1. 列出麦克斯韦方程组的四个基本方程,并简要说明它们各自描述的物理现象。

2. 解释电场强度、磁场强度、电位移矢量、磁感应强度的定义及其单位。

3. 简述电磁场的物质性及其在能量传递中的作用。

4. 区分静电场、恒定电场和时变电场的特性。

5. 描述磁通量、磁感应线、磁通连续性原理的基本概念。

二、静电场问题1. 计算点电荷在空间某点的电场强度。

2. 画出等量同种电荷、等量异种电荷系统的电场线分布图。

3. 求解无限大平面电荷的电势分布。

4. 分析平行板电容器的电场强度、电势差与板间距、电荷量的关系。

5. 计算球形电容器的电容值。

三、恒定电场问题1. 画出均匀电场中导体和绝缘体的电场线分布。

2. 求解导体内部电场强度与电流密度的关系。

3. 计算直导线在空间某点的磁场强度。

4. 分析电流通过长直导线时,导线周围的磁感应线分布。

5. 求解无限长直导线产生的磁感应强度。

四、时变电磁场问题1. 描述时变电场和时变磁场的相互关系。

2. 计算矩形线圈在时变磁场中产生的感应电动势。

3. 画出螺线管内部的磁场分布。

4. 分析电磁波在真空中的传播速度和波长、频率的关系。

5. 求解电磁波在介质中的传播速度。

五、电磁场应用问题1. 计算电磁铁的磁感应强度与线圈匝数、电流的关系。

2. 分析变压器的工作原理及其电压、电流与匝数的关系。

3. 画出无线电发射天线和接收天线的电磁波传播示意图。

4. 讨论电磁波在通信领域的应用。

5. 简述电磁场在医疗设备中的应用。

六、电磁场数值计算问题1. 说明有限差分法和有限元法在电磁场计算中的应用。

2. 如何利用边界元法求解开放区域电磁场问题?3. 计算一个矩形波导中TE10模式下的电场和磁场分布。

4. 描述电磁场模拟软件的基本功能及其在工程中的应用。

5. 求解一个同心球坐标系中的拉普拉斯方程,以确定电势分布。

七、电磁兼容性问题1. 解释电磁干扰(EMI)的来源及其对电子设备的影响。

赵凯华陈煕谋《电磁学》第三版的思考题和习题答案.

赵凯华陈煕谋《电磁学》第三版的思考题和习题答案.

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制流电路与分压电路
实验接线的基本原则是什么?电学实验基本的操作规程是什么?按电流的流向逐个进行连接。

1. 规程先接线.后通电源.电线不能和电器并联.
ZX21型电阻箱的示值为9563.5Ω,试计算它允许的基本误差,它的额定电流值。

ZX21型电
阻箱各档对应的准确度a%为:9x10000~0.1%,9x1000~0.1%,9x100~0.5%,9x10~1%,9x1~2%,9x0.1~5%,最大允许绝度误差ΔR 为
ΔR=Rxa%
所以该题计算结果为9000x0.1%+500x0.5%+60x1%+3x2%+0.5x5%=12.185 (Ω)
当R=9563.5Ω时U B (R)=(9000×0.1%+500×0.1%+60×1.0%+3×2.0%+0.5×5.0%)/3=7.03Ω
静电场的描绘
1. 如果二电极间电压U 增强一倍,等位线,电力线的形状是否会变化?(正确)
2. 如果在描绘圆柱型电容器的等势线时,所用的电压表为1.5级(即ΔU/U m =0.015,U m 为量程电压值),
若ΔR A 和ΔR B 很小,可以略去,求:各种电势等势的半径相对不确定度。

021.0015.0015.0)()()(2
22
002=+=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛∆+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆=U U U U U U r r U r r 用惠斯通电桥测电阻
1. 假如在测量过程中检流计指针始终偏到某一边,或总不偏转,无法调到平衡试找出其可能的原因(各回
答二个原因)。

(正确)
2. 箱式电桥中比例臂的选取原则是什么?(正确)
3. 为什么要测量电桥的灵敏度?(正确,课本有答案)
4. 电桥的灵敏度与哪些因素有关? (正确,课本有答案)
5. 怎样消除比例臂两只电阻不准确相等所造成的系统误差?(正确,课本有答案)
6.电桥的灵敏度是否越高越好?为什么?(正确,课本有答案)
7.惠斯通电桥实验中检流计在测量电路中的作用是什么?它的表面和指针有什么特点?(不
正确)
磁场的描绘
1.如何证明磁场是符合叠加原理的?(正确)
2.亥姆霍兹线圈能产生强磁场吗?为什么?(正确)
低电阻的测量
3.怎样检验测量到的R x值有否因电阻箱不准而造成的系统误差?怎样消除这的影响?(正确)
1.若四端待测低值电阻的电流端、电压端内外接反了(电流方向未错),标准电阻Rs未接反,对实验结
果有何影响?为什么?(正确)
2.为什么双臂电桥能够大大减小接线电阻和接触电阻对测量结果的影响?(正确)
3.为了减小电阻率ρ的测量误差在被测量R X、d和l三个直接测的量中,应特别注意哪个物理量的测量?
为什么?
4.如果低电阻的电流接头和电压接头互相接错,这样做有什么不好?(正确)
电表改装
1.零点和满度校准好后,之间的各刻度仍然不准,试分析可能产生这一结果的原因。

(正确)
2.校正电流表时发现改装表的读数相对于标准表的读数偏高,试问要达到标准表的数值,改装表的分流
电阻应调大还是调小?(正确)
3.校正电压表时发现改装表的读数相对于标准表的读数偏低,试问要达到标准表的数值,改装表的分压
电阻应调大还是调小?(正确)
4.试说明用欧姆表测电阻,如果表头的指针正好指在满刻度的一半处,则从标尺读出的电阻值就是该欧
姆表的内阻值?(正确)
霍尔效应及应用
1.以简图示意,用霍尔效应法判断霍尔片上磁场方向。

2.磁场B的大小在霍尔效应实验中如何确定的?(正确)
3.用霍耳器件测量磁感应强度与用探测线圈相比有何优点?(正确)
4.怎样利用霍耳效应测定磁场?(正确)
5.怎样确定霍尔效应实验中载流子电荷的正负?(正确)
6.根据霍耳系数与载流子浓度的关系,试回答,金属为何不宜制作霍耳元件?P192(正确,课本内就有
答案的)
7.什么叫做霍耳效应?为什么此效应为半导体中特别显著?(正确,课本内就有答案的)
8.霍尔效应实验中,如何测定霍尔灵敏度? (正确,课本内就有答案的)
9.霍尔效应中,霍尔电压V H是怎样产生的?它的大小、符号各与哪些因素有关系?(正确,课本内就有
答案的)
10.霍尔效应实验中操作时候怎样注意保护霍尔片?(正确,但不太完整)
硅光电池特性研究
1.什么是硅光电池?它的主要特性是什么? (正确,课本内就有答案的)
2.硅光电池上的P区和N区是如何形成的?(正确,课本内就有答案的)
3.光电池在工作时为什么要处于零偏或反偏?(正确)
4.光电池用于线性光电探测器时,对耗尽区的内部电场有何要求?(正确)
5.光电池对入射光的波长有何要求?(正确)
6.当单个光电池外加负载时,其两端产生的光伏电压为何不会超过0.7伏?(正确)
7.如何获得高电压﹑大电流输出的光电池?(正确)
灵敏电流计特性的研究
1.灵敏电流计的动圈在磁场中运动时受到哪几种力矩的作用?这些力矩产生的原因是什么?(正确,课本
内就有答案的)
2.灵敏电流计有几种运动状态?研究它有什么意义?(正确,课本内就有答案的)
3.测量灵敏电流计S i和R G内的原理是什么?(课本内就有答案的)
4.灵敏电流计在不使用时,为何要将动圈短路?(正确,课本内就有答案的)
5.怎样改变灵敏电流计中的阻尼系数γ?(正确,课本内就有答案的)
6.怎样改变灵敏电流计S i和R G内的值(课本内就有答案的)
7.测量灵敏电流计S i的主要误差来源是什么(课本内就有答案的)
内阻
8.灵敏电流计动圈在磁场中运动时受到哪几种力矩的作用?这些力矩产生的原因是什么?(与第一题重
复了,课本内就有答案的)
9.灵敏电流计特性中ε=1%,γ=0.83,t/T0=0.67是什么意思(课本内就有答案的)
电子示波器的使用
1.在示波器使用实验中主要使用了哪些旋钮,分别有什么作用(请讲出六个以上旋钮的名称与作用)。

(正
确)
2.示波器能否“精确”测量电压,周期,频率和相位差?为什么?示波器的真正功能是什么?(提示:注
意题目问的是“精确”测量,不只是“准确”测量) 。

(正确,课本内就有答案的)
电子束线的偏转
1.电子束偏转的方法有几种?它们的规律各是什么?(正确,课本内就有答案的)
2.在加速电压不变的条件下,偏转距离是否与偏转电压或者偏转电流成正比?(课本内就有答案的)
3.在偏转电压或者偏转电流不变的条件下,偏转距离与加速电压有什么关系?(正确,课本内就有答案的)。

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