电磁场概念题2013
大学电磁场考试题及答案
大学电磁场考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 电磁波在真空中的传播速度是：A. 300,000 km/sB. 299,792,458 m/sC. 1,000,000 km/sD. 299,792,458 km/s答案：B2. 麦克斯韦方程组中描述电磁场与电荷和电流关系的方程是：A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 麦克斯韦-安培定律D. 所有上述方程答案：D3. 以下哪项不是电磁场的基本概念？A. 电场B. 磁场C. 引力场D. 电磁波答案：C4. 根据洛伦兹力定律，一个带电粒子在磁场中的运动受到的力与以下哪个因素无关？A. 粒子的电荷量B. 粒子的速度C. 磁场的强度D. 粒子的质量答案：D5. 电磁波的波长和频率的关系是：A. 波长与频率成正比B. 波长与频率成反比C. 波长与频率无关D. 波长与频率的乘积是常数答案：B6. 以下哪项是电磁波的主要特性？A. 需要介质传播B. 具有粒子性C. 具有波动性D. 以上都是答案：C7. 电磁波在介质中的传播速度比在真空中：A. 快B. 慢C. 相同D. 无法确定答案：B8. 根据电磁波的偏振特性，以下说法正确的是：A. 只有横波可以偏振B. 纵波也可以偏振C. 所有波都可以偏振D. 只有电磁波可以偏振答案：A9. 电磁波的反射和折射遵循的定律是：A. 斯涅尔定律B. 牛顿定律C. 欧姆定律D. 法拉第电磁感应定律答案：A10. 电磁波的干涉现象说明了：A. 电磁波具有粒子性B. 电磁波具有波动性C. 电磁波具有量子性D. 电磁波具有热效应答案：B二、填空题（每空1分，共10分）1. 电磁波的传播不需要________，可以在真空中传播。
答案：介质2. 麦克斯韦方程组由四个基本方程组成，分别是高斯定律、高斯磁定律、法拉第电磁感应定律和________。
答案：麦克斯韦-安培定律3. 根据洛伦兹力定律，一个带电粒子在磁场中受到的力的大小与粒子的电荷量、速度以及磁场强度的乘积成正比，并且与粒子速度和磁场方向的________垂直。
电磁场练习题
电磁场练习题电磁场是物理学中重要的概念，广泛应用于电力工程、通信技术等领域。
为了更好地理解和掌握电磁场的相关知识，以下是一些练习题，帮助读者巩固对电磁场的理解。
练习题1：电场1. 有一电荷+Q1位于坐标原点，另有一电荷+Q2位于坐标(2a, 0, 0)处。
求整个空间内的电势分布。
2. 两个无限大平行带电板，分别带有电荷密度+σ和-σ。
求两个带电板之间的电场强度。
3. 一个圆环上均匀分布有总电荷+Q，圆环的半径为R。
求圆环轴线上离圆环中心距离为x处的电场强度。
练习题2：磁场1. 一个无限长直导线通过点A，导线中电流方向由点A指向B。
求点A处的磁场强度。
2. 一个长直导线以λ的线密度均匀分布电流。
求距离导线距离为r处的磁场强度。
3. 一半径为R、载有电流I的螺线管，求其轴线上离螺线管中心的距离为x处的磁场强度。
练习题3：电磁场的相互作用1. 在一均匀磁场中，一电子从初始速度为v0的方向垂直进入磁场。
求电子做曲线运动的轨迹。
2. 有两个无限长平行导线，分别通过电流I1和I2。
求两个导线之间的相互作用力。
3. 一个电荷为q的粒子以速度v从初始位置x0进入一个电场和磁场同时存在的区域。
求电荷受到的合力。
练习题4：电磁场的应用1. 描述电磁波的基本特性。
2. 电磁感应现象的原理是什么？列举几个常见的电磁感应现象。
3. 解释电磁场与电路中感应电动势和自感现象的关系。
根据上述练习题，我们可以更好地理解和掌握电磁场的基本原理和应用。
通过解答这些练习题，我们能够加深对电场、磁场以及电磁场相互作用的理解，并掌握其在实际应用中的运用。
希望读者能够认真思考每道练习题，尽量自行解答。
如果遇到困难，可以参考电磁场相关的教材、课件等资料，或者向老师、同学寻求帮助。
通过不断练习和思考，相信读者可以彻底掌握电磁场的相关知识，为今后的学习和应用奠定坚实的基础。
电磁场的典型练习题及解答
电磁场的典型练习题及解答电磁学是物理学中的重要分支，研究电荷和电流所产生的电场和磁场的相互作用规律。
在学习电磁学的过程中，练习题是检验我们对理论知识掌握的有效方法。
本文将介绍一些典型的电磁场练习题，并给出详细的解答，帮助读者加深对电磁场的理解。
1. 题目：一根无限长直导线产生的电场强度已知一根无限长直导线，导线上带有均匀分布的电荷线密度λ。
求导线距离d处的电场强度E。
解答：根据库仑定律可知，电场强度E与电荷线密度λ成正比，与距离d 成反比。
所以可以得出结论：电场强度E和d满足反比关系。
2. 题目：两个点电荷的叠加效应已知两个点电荷q1和q2，分别位于坐标原点和坐标轴上一点P(x,0)。
求点P处的电场强度E。
解答：根据叠加原理，点P处的电场强度E等于点电荷q1和q2分别在点P处产生的电场强度之和。
由库仑定律可知，点电荷产生的电场强度与电荷量成正比，与距离的平方成反比。
根据该性质，可以分别求出点电荷q1和q2在点P处产生的电场强度，再将两者相加得到点P处的总电场强度。
3. 题目：平行板电容器的电场强度已知一对平行板电容器，两平行板间距离为d，电容器的电容为C。
求平行板电容器中的电场强度E。
解答：根据平行板电容器的结构特点，可知平行板电容器中的电场强度E对于两平行板之间的距离d是均匀的，且大小与电容C的倒数成正比。
所以可以得出结论：电场强度E和d满足正比关系，与电容C成正比。
4. 题目：磁场的洛伦兹力已知带电粒子以速度v在磁场B中运动，其电荷量为q。
求带电粒子所受的洛伦兹力F。
解答：根据洛伦兹力的定义，带电粒子所受的洛伦兹力F等于其电荷量q与速度v以及磁场B的矢量积。
通过对矢量积的计算，可以得到带电粒子所受的洛伦兹力F的大小和方向。
5. 题目：安培环路定理的应用已知一安培环路中有多个电流元素，它们的电流分别为I1，I2，I3...In。
求安培环路中的磁场强度B。
解答：根据安培环路定理，安培环路中的磁场强度B与电流元素的电流之和成正比。
《电磁场与电磁波》必考复习题(2013年)有答案
为体积 V 内总的损耗功率。
(E H) dS ——单位时间内通过曲面 S
S
进入体积 V 的电磁能量。
物理意义： 在单位时间内， 通过曲面 S 进入体积 V 的电磁能量等于体积 V 中 所增加的电磁场能量与损耗的能量之和——能量守恒！ 。 8．什么是波的极化？说明极化分类及判断规则。 答：波的极化:在电磁波传播空间给定点处，电场强度矢量的端点随时间变化的 轨迹， 或者说是在空间给定点上电场强度矢量的取向随时间变化的特性分为线极 化、圆极化、椭圆极化三种。 判断规则：根据两正交分量的振幅或/和两者初相角的相对大小来确定，如 果 y x 0或 ，则为线极化；若 E ym E xm ，且 y x / 2 ， 则是圆极化波；其它情况是椭圆极化波。 9．分别定性说明均匀平面波在理想介质中、导电媒质中的传播特性。 答：理想介质中的均匀平面波的传播特点： 电场、磁场与传播方向之间相互垂直，是横电磁波（TEM 波） ； 无衰减，电场与磁场的振幅不变； 波阻抗为实数，电场与磁场同相位； 电磁波的相速与频率无关，无色散； 电场能量密度等于磁场能量密度，能量的传输速度等于相速。 导电媒质中均匀平面波的传播特点： ●电场强度 E 、 磁场强度 H 与波的传播方向相互垂直， 是横电磁波 （TEM 波） ； ●媒质的本征阻抗为复数，电场与磁场相位不同，磁场滞后于电场 角； ●在波的传播过程中，电场与磁场的振幅呈指数衰减； ●电磁波的相速不仅与媒质参数有关，而且与频率有关 （有色散） ； ●平均磁场能量密度大于平均电场能量密度。 10．简要说明行波、驻波、行驻波之间的区别。 答：行波的振幅不变，其驻波比为 1；驻波的振幅最小值是零，其驻波比为无穷
电磁场与电磁波复习题(简答题)
电磁场与电磁波复习题第一部分矢量分析1、请解释电场与静电场的概念。
静止电荷产生的场表现为对于带电体有力的作用，这种场称为电场。
不随时间变化的电场称为静电场。
2、请解释磁场与恒定磁场的概念。
运动电荷或电流产生的场表现为对于磁铁和载流导体有力的作用，这种物质称为磁场。
不随时间变化的磁场称为恒定磁场。
3、请解释时变电磁场与电磁波的概念。
如果电荷及电流均随时间改变，它们产生的电场及磁场也是随时变化的，时变的电场与时变的磁场可以相互转化，两者不可分割，它们构成统一的时变电磁场。
时变电场与时变磁场之间的相互转化作用，在空间形成了电磁波。
4、请解释自由空间的概念。
电磁场与电磁波既然是一种物质，它的存在和传播无需依赖于任何媒质。
在没有物质存在的真空环境中，电磁场与电磁波的存在和传播会感到更加“自由”。
因此对于电磁场与电磁波来说，真空环境通常被称为“自由空间”。
5、举例说明电磁场与波的应用。
静电复印、静电除尘以及静电喷漆等技术都是基于静电场对于带电粒子具有力的作用。
电磁铁、磁悬浮轴承以及磁悬浮列车等，都是利用磁场力的作用。
当今的无线通信、广播、雷达、遥控遥测、微波遥感、无线因特网、无线局域网、卫星定位以及光纤通信等信息技术都是利用电磁波作为媒介传输信息的。
6、请解释常矢与变矢的概念。
若某一矢量的模和方向都保持不变，此矢量称为常矢，如某物体所受到的重力。
而在实际问题中遇到的更多的是模和方向或两者之一会发生变化的矢量，这种矢量我们称为变矢，如沿着某一曲线物体运动的速度v等。
7、什么叫矢性函数？设t是一数性变量，A为变矢，对于某一区间G［a,b］内的每一个数值t,A 都有一个确定的矢量A(t)与之对应，则称A为数性变量t的矢性函数。
8、请解释静态场和动态场的概念。
如果在某一空间区域内的每一点，都对应着某个物理量的一个确定的值，则称在此区域内确定了该物理量的一个场。
换句话说，在某一空间区域中，物理量的无穷集合表示一种场。
电磁场理论习题及答案
电磁场理论习题及答案电磁场理论是电磁学的基础，它描述了电荷和电流产生的电磁场在空间中的分布和演化规律。
在学习电磁场理论时，习题是巩固和深化理解的重要方式。
本文将介绍一些电磁场理论的习题及其答案，帮助读者更好地掌握这一理论。
一、电场和电势1. 问题：一个均匀带电球体，半径为R，总电荷为Q。
求球心处的电场强度。
答案：根据库仑定律，电场强度E与电荷Q和距离r的关系为E = kQ/r^2，其中k为库仑常数。
对于球体内部的点，距离球心的距离r小于半径R，所以电场强度为E = kQ/r^2。
对于球体外部的点，距离球心的距离r大于半径R，所以电场强度为E = kQ/R^3 * r。
2. 问题：一个无限长的均匀带电线，线密度为λ。
求距离线上一点距离为r处的电势。
答案：根据电势公式V = kλ/r，其中k为库仑常数。
所以距离线上一点距离为r处的电势为V = kλ/r。
二、磁场和磁感应强度1. 问题：一根无限长的直导线，电流为I。
求距离导线距离为r处的磁感应强度。
答案：根据安培环路定理，磁感应强度B与电流I和距离r的关系为B =μ0I/2πr，其中μ0为真空中的磁导率。
所以距离导线距离为r处的磁感应强度为B = μ0I/2πr。
2. 问题：一根长为L的直导线，电流为I。
求距离导线距离为r处的磁场强度。
答案：根据比奥萨伐尔定律，磁场强度H与电流I和距离r的关系为H = I/2πr。
所以距离导线距离为r处的磁场强度为H = I/2πr。
三、电磁场的相互作用1. 问题：一个半径为R的导体球，带电量为Q。
求导体球表面的电荷密度。
答案：导体球表面的电荷密度σ等于导体球上的电荷总量Q除以导体球表面的面积A。
导体球表面的面积A等于球的表面积4πR^2。
所以导体球表面的电荷密度为σ = Q/4πR^2。
2. 问题：一个平行板电容器，两个平行金属板之间的距离为d，电介质的介电常数为ε。
一块电介质板插入到电容器中间，使得电容器的电容增加了n倍。
电磁场复习样题2013
电磁场复习样题20131. （）下⾯关于电位和电场的关系，正确表述为。
A ．电位相等处，电场强度也相等。
B ．电位相等处，电场强度不⼀定相等。
C ．电场强度为零处，电位⼀定为零。
D ．电位为零处，电场强度⼀定为零。
2. （）球坐标系原点处有⼀点电荷q ，在r a =处有⼀球⾯，球⾯上均匀分布着电荷量为q '，求穿过球⾯r k =的电通量为。
A ．q k a >当时B ．q k a '>当时C ．q q '+D ．q q k a '+>当时3. （）⼀点电荷q +位于（δ，0，0），另⼀点电荷q -位于（δ，δ，0），这两个点电荷可以看成为⼀个偶极⼦，其偶极矩p =________。
A ．2q δB ．q δC ．y q e δD ．y q e δ-4. ( )下⾯关于点电荷的电场强度表述错误的是。
A . ⼤⼩等于单位正电荷在该点所受电场⼒的⼤⼩B . ⽅向与正电荷在该点所受电场⼒⽅向⼀致C . 与受⼒电荷电量有关D . 与产⽣电场的电荷有关。
5. （）静电场中的导体处于静电平衡状态，对其性质的描述错误的是________。
A ．导体内的⾃由电⼦在局部范围内仍作宏观运动B ．导体是⼀个等位体，其表⾯是等位⾯C ．导体带净电时，电荷只能分布于其表⾯D ．导体内的电场强度等于零6. （）下⾯关于电介质描述正确的是________。
A ．其分⼦分为有极分⼦和⽆极分⼦，因此在宏观上显⽰出电特性B ．在外电场作⽤下发⽣极化，其中的总电偶极矩不为零，产⽣了⼀个附加电场C ．极化后产⽣的附加电场能够抵消外加电场D ．极化后产⽣的极化电荷只能分布于介质表⾯B ．电场强度的线积分与积分路径有关C ．电场强度的环量为常数D ．电场强度的旋度为常⽮量8. （）在静电场中，电场强度E 与电位?的关系为________________。
A ．E ?=??B ．-E ?=?C ．E ?=??D ．2E ?=?9. ( )点电荷q 位于两种电介质1和2分界⾯的上⽅h 处的介质1中（介质2在下，介质1在上，取分界⾯上⽅的距离为正，下⽅为负），则下⾯关于该点电荷在这两种电介质中的镜像电荷的电荷量和位置，错误的⼀项是。
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。
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1. 基本运算（单位矢量，加减、点乘，叉乘，散度，旋度，梯度，方向导数）
2. 如何理解亥姆霍兹定理？
任一矢量场可以表示成一个无旋场和一个无源场之和。
矢量场的旋度和散度特性是研究矢量场的首要问题
3. 什么是无源场？什么是有源场？静电场与恒定磁场哪一个为有源场？
散度处处为零的矢量场为无散（源）场，旋度处处为零的矢量场为无旋场。
静 电 场 ： 有源无旋场
恒定电流 ： 无源无旋场
恒定磁场 ： 无源有旋场
时变电磁场：有源有旋场
4. 说明静电场中的电位函数的物理意义，并写出其定义式。
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。
φ =W/q
5. 镜像法的依据是什么？镜像电荷（电流）位于什么区域中？
等效电荷的引入必须维持原来的边界条件不变，从而保证原来区域中静电场没有改变；处于镜像位置
6. 什么是静电场边值问题？边值问题的边界条件分为哪几类？
根据给定的边界条件求解空间中任一点的电位就是静电场的边值问题。
分类：I 、边界上的物理量；II 、边界上物理量的法向导数值；III 、一部分边界上的物理量+另一部分边界上物理量的法向导数值.
7. 如何理解静电场的惟一性定理？
对于导体边界．．．．
的静电场问题，当边界上的电位或电位的法向导数值给定时，或导体表面电荷分布给定时，
空间的静电场是唯一地确定
8. 恒定磁场中矢量磁位的定义是什么？
▽×A=B,▽•A=0
9. 位移电流的定义是什么？它与传导电流有何区别？
定义：电位移对于时间的变化率（不是真正的电流，反映的是电场的变化，不是电荷的运动）
传导电流是真实的电荷运动，而位移电流是人为定义的。
10. 写出时变电磁场动态位的定义，并说明其为何又称为滞后位。
矢量磁位A t A ∂∂-=∙∇ϕμε
B A =⨯∇
标量电位φ t
A E ∂∂--∇= ϕ 滞后位：空间各点的标量位φ和矢量位A 随时间的变化总是落后于源，因此，位函数φ及A 通常称为滞后位
11. 写出麦克斯韦方程的积分形式、微分形式、复数形式，并说明其物理意义。
高斯定律：（电场性质）电荷是产生电场的源
磁通连续性原理：（磁场性质）磁场中没有磁荷存在，磁力线总是闭合的
电磁感应定律：变化的磁场是产生电场的源
全电流定律：电流及变化的电场是产生磁场的源
12. 均匀各向同性线性媒质的本构关系方程是什么？ E
J E D H B C σεμ=== 13. 写出库仑规范和洛沦兹条件的表达式。
0=∙∇A (规定A 是一个有旋无源场，横场） t A ∂∂-=∙∇ϕμε （规定A 是一个有旋有源场，横场+纵场）
14. 坡印廷矢量的定义是什么？其单位是什么？平均坡印廷矢量的物理意义是什么？
能流密度矢量，S =E ×H ；（单位时间内垂直穿过单位面积的能量）w/m ²
平均能流密度
15. 如何理解坡印廷定理？
单位时间里减少的储能=体积V 中单位时间内损耗+单位时间内穿过闭合面S 的能量；
表明电磁场不仅具有能量，而且电磁能在空间不停地流通
16. 什么是均匀平面波？什么是TEM 波？
平面波：一组相互平行、与传播方向垂直的平面
均匀平面波：任意时刻，同一波面各点E 、H 的相位、振幅、方向相同的平面波
TEM 波：电场及磁场只具有横向分量，即横电磁波（均匀平面波是TEM 波）
17. 均匀平面波在理想介质中的传播特性如何？
⑴能量速度等于相位速度⑵等幅波⑶电场与磁场垂直⑷同相,波阻抗z 是实数
18. 均匀平面波在导电媒质中的传播特性如何？
⑴振幅是衰减的⑵电场与磁场垂直，是TEM 波⑶相速v 与u,ε,ω有关，由于f 不同导致色散现象⑷不同相，z 是复数
19. 均匀平面波的相速、群速、能速是什么含义？
相速：相位速度εμω1==k v p 能速：av av e S v ω=，（平均坡印廷/平均能量密度）理想介质中能速=相速
群速：（信号在色散媒质中的传播速度）包络的传播速度。
理想介质中群速=相速
20. 什么是驻波？驻波和行波有何区别？
平面波在空间没有移动，只是在原处上下波动的电磁波称为驻波；行波的相位沿传播方向不断变化，而驻波的相位与空间无关。
21. 什么是色散现象？导电媒质为何又称为色散媒质？
已知携带信号的电磁波具有很多频率分量，当他在导电介质中传播时，各个频率分量的电磁波将以不同的相速（导电媒质中的电磁波的相速和波长不仅和媒质参数有关，还和电磁波的频率有关）传播。
经过一段时间的传播后，电磁波各个频率分量之间的相位关系必然发生改变，称为色散现象。
导电媒质中，不同频率的电磁波有不同的速度，所以为色散媒质。
22. 如何理解集肤效应？趋肤深度的定义是什么？
电场强度与磁场强度不同相，且因σ较大。
两者振幅发生急剧衰减，以至于电磁波无法进入良导体深处，仅可存在其表面附近.
μσ
πδf 1=（衰减到表面振幅1/e 的深度） 23.
平面波的极化分为哪几类？其判别的条件（特征）如何？ •
线极化：相位相同，振幅不同 •
圆极化：相位相差π/2，振幅相同 • 椭圆极化：相位振幅都不同。