电磁场考试试题及答案
电磁场期末考试试题
三、简答题1、说明静电场中的电位函数,并写出其定义式。
答:静电场是无旋的矢量场,它可以用一个标量函数的梯度表示,此标量函数称为电位函数(3 分)。
静电场中,电位函数的定义为grad ϕϕ=-=-∇E (3 分) 2、什么叫集肤效应、集肤深度?试写出集肤深度与衰减常数的关系式。
高频率电磁波传入良导体后,由于良导体的电导率一般在107S/m 量级,所以电磁波在良导体中衰减极快。
电磁波往往在微米量级的距离内就衰减得近于零了。
因此高频电磁场只能存在于良导体外表的一个薄层内, 这种现象称为集肤效应(Skin Effect)。
电磁波场强振幅衰减到外表处的1/e 的深度,称为集肤深度(穿透深度), 以δ表示。
集肤深度 001E e E eαδ-=⋅ ⇒ 1δα=3、说明真空中电场强度和库仑定律。
答:电场强度表示电场中某点的单位正试验电荷所受到的力,其定义式为:()()r r q=F E (3 分)。
库仑定律是描述真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律,其表达式为:'20=4Rq qR e πεF (3 分)。
4、用数学式说明梯度无旋。
答:x y z x y zϕϕϕϕ∂∂∂∇=++∂∂∂e e e (2 分) ()xy zx y z xyzϕϕϕϕ∂∂∂∇⨯∇=∂∂∂∂∂∂∂∂∂e e e (2 分) 222222()()()x y z z y z y x z x z x y x yϕϕϕϕϕϕ∂∂∂∂∂∂=---+-∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂e e e (2 分)0=()0ϕ∴∇⨯∇=5、什么是真空中的高斯定理?请利用高斯定理求解下面问题:假设真空中有半径为a 的球形带电体,电荷总量Q 均匀分布在球体内,求任意点的电场强度。
0()SQE r dS ε=⎰分析:电场方向垂直于球面。
电场大小只与r 有关。
在球外区域:r>a()SQE r dS ε=⎰2()(4)r QE r r πε⇒⋅=a 204r Q E r πε⇒=⋅a在球内区域:r<a由334Q QV aρπ== 因为0'()S Q E r dS ε=⎰得 32043()(4)r r E r r ρππε⋅⋅=a 30034r r r Qr E aρεπε⇒==⋅a a 6、试解释坡印亭矢量的物理意义?答:坡印亭矢量E×H 相当于功率流的面密度,(3分)即垂直于功率流动方向单位面积上流过的电磁场功率.(3分)7、为什么说体电荷密度就是电荷的体密度,而体电流密度不是电流的体密度?8、什么是高斯定理?在电场具有什么特征时可以用它来求解静电场问题?.S d D s⎰⋅=q当电场具有对称性质时,可以用来求解静电场。
电磁场与电磁波波试卷3套含答案
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路做漩涡流动。
2.带电导体内静电场值为常数,从电势的角度来说,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三个函数的乘积,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三类,第一类为整个边界上的电位函数为已知,这种条件称为XXX条件。
第二类为已知整个边界上的电位法向导数,称为诺伊曼条件。
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经过分界面时要发生突变,用公式表示就是n·(B1-B2)=0,n×(H1-H2)=Js。
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:均匀导波系统上传播的电磁波有三种模式:横电磁波(TEM波)、横磁波(TM波)和横电波(TE波)。
其中,横电磁波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;横磁波在电磁波传播方向上有电场但没有磁场分量,即磁场在横平面内;横电波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。
从Maxwell方程和边界条件求解得到的场型分布都可以用一个或几个上述模式的适当幅相组合来表征。
2.写出时变电磁场的几种场参量的边界条件。
大学物理第8章变化的电磁场试题及答案.docx
第8章变化的电磁场一、选择题1.若用条形磁铁竖直插入木质圆坏,则在坏中是否产生感应电流和感应电动势的判断](A)产生感应电动势,也产生感应电流(B)产生感应电动势,不产生感应电流(C)不产生感应电动势,也不产生感应电流(D)不产生感应电动势,产生感应电流T 8-1-1 图2.关于电磁感应,下列说法中正确的是[](A)变化着的电场所产生的磁场一定随吋间而变化(B)变化着的磁场所产生的电场一定随时间而变化(C)有电流就有磁场,没有电流就一定没有磁场(D)变化着的电场所产牛:的磁场不一定随时间而变化3.在有磁场变化着的空间内,如果没有导体存在,则该空间[](A)既无感应电场又无感应电流(B)既无感应电场又无感应电动势(C)有感应电场和感应电动势(D)有感应电场无感应电动势4.在有磁场变化着的空间里没有实体物质,则此空间屮没有[](A)电场(B)电力(C)感生电动势(D)感生电流5.两根相同的磁铁分别用相同的速度同时插进两个尺寸完全相同的木环和铜环内,在同一时刻,通过两环包闱面积的磁通量[](A)相同(B)不相同,铜环的磁通量大于木环的磁通量(C)不相同,木环的磁通量大于铜环的磁通量(D)因为木环内无磁通量,不好进行比佼_6.半径为G的圆线圈置于磁感应强度为一B的均匀磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,线圈电阻为几当把线圈转动使其法向与〃的夹角曰=6(?时,线圈中通过的电量与线圈面积及转动的时间的关系是](A)与线圈面积成反比,与时间无关(B)与线圈面积成反比,与时间成正比(C)与线圈面积成正比,与时间无关(D)与线圈面积成正比,与时间成正比7.一个半径为r的圆线圈置于均匀磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,线圈电阻为R・当线圈转过30。
时,以下各量中,与线圈转动快慢无关的量是[](A)线圈中的感应电动势(B)线圈中的感应电流(C)通过线圈的感应电量(D)线圈回路上的感应电场& 一闭合圆形线圈放在均匀磁场中,线圈平面的法线与磁场成30。
大学电磁学试题及答案
大学电磁学试题及答案一、选择题1. 下列哪个不是电磁场的性质?A. 磁场比电场强B. 磁场可以存储能量C. 磁场的形状与电流的形状无关D. 磁场可以做功2. 下列哪个不是电场的性质?A. 电场是矢量场B. 电场可以存储能量C. 电场的形状与电荷的分布有关D. 电场可以做功3. 以下哪个定理描述了电场的闭合性?A. 麦克斯韦方程组B. 电场强度叠加定理C. 安培环路定理D. 电场能量密度定理4. 以下哪个定理描述了磁场的无源性?A. 麦克斯韦方程组B. 磁场强度叠加定理C. 安培环路定理D. 磁场能量密度定理5. 在匀强电场中沿着电场方向移动电荷,电荷所受的力是:A. 垂直于电场方向的力B. 与电场方向相反的力C. 与电场方向相同的力D. 没有受力6. 以下哪个定理描述了磁场的涡旋性?A. 麦克斯韦方程组B. 磁场强度叠加定理C. 安培环路定理D. 磁场能量密度定理7. 当通过匀强磁场的导线以垂直于磁场方向的速度运动时,导线中将感应出电动势。
这个现象被称为:A. 法拉第现象B. 洛伦兹力C. 磁通量D. 磁感应强度8. 以下哪个定理描述了电磁感应现象?A. 麦克斯韦方程组B. 磁场强度叠加定理C. 安培环路定理D. 法拉第定律9. 高频交流电的传输会存在什么现象?A. 电流大于电压B. 电流和电压同相C. 电流小于电压D. 电流和电压反相10. 在电磁波中,电场和磁场之间的关系是:A. 电场和磁场互相作用B. 电场和磁场无关联C. 电场和磁场相互垂直D. 电场和磁场相互平行二、解答题1. 描述安培环路定理的表达式以及其含义。
安培环路定理的表达式是:$\oint \mathbf{B}\cdot d\mathbf{l} =\mu_0I_{\text{enc}}$。
该定理表示通过某一闭合回路的磁感应强度的环路积分等于该回路所围绕的电流的总和与真空中的磁导率的乘积。
即磁场的闭合性质。
2. 描述麦克斯韦方程组中法拉第电磁感应定律的表达式以及其含义。
《电磁场与电磁波第四版》考试试题及答案
1.如果一个矢量场的旋度等于零,则称此矢量场为。
2.电磁波的相速就是传播的速度。
3.实际上就是能量守恒定律在电磁问题中的具体表现。
4.在导电媒质中,电磁波的传播随频率变化的现象称为色散。
5.一个标量场的性质,完全可以由它的来表征。
6.由恒定电流所产生的磁场称为。
7.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圆,则波称为。
(2)求两种媒质中的磁感应强度 。
五、综合题(10分)
21.设沿 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,入射波电场的表达式为
(1)试画出入射波磁场的方向
(2)求出反射波电场表达式。
《电磁场与电磁波》试题(5)
一、填空题(每小题1分,共10分)
1.静电场中,在给定的边界条件下,拉普拉斯方程或泊松方程的解是唯一的,这一定理称为。
四、应用题(每小题10分,共30分)
18.放在坐标原点的点电荷在空间任一点 处产生的电场强度表达式为
(1)求出电力线方程;(2)画出电力线。
19.设点电荷位于金属直角劈上方,如图1所示,求
(1)画出镜像电荷所在的位置
(2)直角劈内任意一点 处的电位表达式
20.设时变电磁场的电场强度和磁场强度分别为:
14.已知麦克斯韦第三方程为 ,试说明其物理意义,并写出其微分形式。
三、计算题(每小题10分,共30分)
15.已知矢量 ,
(1)求出其散度
(2)求出其旋度
16.矢量 , ,
(1)分别求出矢量 和 的大小
(2)
17.给定矢量函数 ,试
(1)求矢量场 的散度。
(2)在点 处计算该矢量 的大小。
(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=?RIdl 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 +tP ?? (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 =-dtdq ) 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)21.静电场中,导体表⾯的电场强度的边界条件是:(D1n-D2n=ρs )22.⽮量磁位A 和磁感应强度B 之间的关系式:( =▽ x )23.E (Z ,t )=e x E m sin (wt-kz-错误!未找到引⽤源。
)+ e y E m cos (wt-kz+错误!未找到引⽤源。
电磁场考试试题及答案
电磁场考试试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 麦克斯韦方程组描述了电磁场的基本规律,下列哪一项不是麦克斯韦方程组中的方程?A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 欧姆定律D. 安培环路定律答案:C2. 在电磁波传播过程中,电场和磁场的相位关系是:A. 相位相同B. 相位相反C. 相位相差90度D. 相位相差180度答案:C3. 根据洛伦兹力定律,带电粒子在磁场中运动时受到的力的方向是:A. 与速度方向相同B. 与速度方向相反C. 与速度方向垂直D. 与磁场方向垂直答案:C4. 以下哪种介质的磁导率不是常数?A. 真空B. 铁C. 铜D. 空气答案:B二、填空题(每题5分,共20分)1. 根据高斯定律,通过任何闭合表面的电通量与该闭合表面所包围的总电荷量成正比,比例常数为____。
答案:\(\frac{1}{\varepsilon_0}\)2. 法拉第电磁感应定律表明,闭合回路中的感应电动势等于通过该回路的磁通量变化率的负值,其数学表达式为 \(\mathcal{E} = -\frac{d\Phi_B}{dt}\),其中 \(\Phi_B\) 表示____。
答案:磁通量3. 根据安培环路定律,磁场 \(\vec{B}\) 在闭合回路上的线积分等于该回路所包围的总电流乘以比例常数 \(\mu_0\),其数学表达式为\(\oint \vec{B} \cdot d\vec{l} = \mu_0 I_{\text{enc}}\),其中\(I_{\text{enc}}\) 表示____。
答案:回路所包围的总电流4. 电磁波在真空中的传播速度为 \(c\),其值为 \(3 \times 10^8\) 米/秒,该速度也是光速,其物理意义是____。
答案:电磁波在真空中传播的速度三、简答题(每题15分,共40分)1. 简述电磁波的产生机制。
答案:电磁波是由变化的电场和磁场相互作用产生的。
当电场变化时,会在周围空间产生磁场;同样,变化的磁场也会在周围空间产生电场。
电磁场期末考试试题及答案
电磁场期末考试试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 麦克斯韦方程组包括以下哪四个方程?A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 安培环路定律D. 所有上述选项答案:D2. 电磁波在真空中传播的速度是多少?A. 299792458 m/sB. 300000000 m/sC. 3×10^8 m/sD. 3×10^5 km/s答案:C3. 以下哪个不是电磁波的类型?A. 无线电波B. 微波C. 光波D. 声波答案:D4. 电磁波的频率和波长之间有什么关系?A. 频率与波长成反比B. 频率与波长相等C. 频率与波长成正比D. 没有关系答案:A5. 什么是电磁感应?A. 电流通过导线产生磁场B. 磁场变化产生电流C. 电流变化产生磁场D. 磁场变化产生电压答案:B6. 以下哪个不是电磁场的基本性质?A. 能量守恒B. 动量守恒C. 电荷守恒D. 质量守恒答案:D7. 什么是洛伦兹力?A. 电荷在电场中受到的力B. 电荷在磁场中受到的力C. 电荷在电场和磁场中受到的合力D. 电荷在磁场中受到的力,与电荷速度成正比答案:C8. 电磁波的偏振是指什么?A. 电磁波的传播方向B. 电磁波的振动方向C. 电磁波的频率D. 电磁波的波长答案:B9. 什么是电磁波的反射?A. 电磁波在不同介质界面上部分能量返回原介质的现象B. 电磁波在不同介质界面上全部能量返回原介质的现象C. 电磁波在不同介质界面上部分能量进入新介质的现象D. 电磁波在不同介质界面上全部能量进入新介质的现象答案:A10. 什么是电磁波的折射?A. 电磁波在不同介质界面上传播方向的改变B. 电磁波在不同介质界面上频率的改变C. 电磁波在不同介质界面上波长的改变D. 电磁波在不同介质界面上振幅的改变答案:A二、填空题(每空2分,共20分)11. 根据法拉第电磁感应定律,当磁通量变化时,会在闭合电路中产生_______。
答案:感应电动势12. 麦克斯韦方程组中,描述电场与电荷关系的方程是_______。
电磁场与电磁波试题及答案
1. 写出非限定情况下麦克斯韦方程组的微分形式,并简要说明其物理意义。
2.答非限定情况下麦克斯韦方程组的微分形式为,,0,D BH J E B D t tρ∂∂∇⨯=+∇⨯=-∇⋅=∇⋅=∂∂,(3分)(表明了电磁场和它们的源之间的全部关系除了真实电流外,变化的电场(位移电流)也是磁场的源;除电荷外,变化的磁场也是电场的源。
1. 写出时变电磁场在1为理想导体与2为理想介质分界面时的边界条件。
2. 时变场的一般边界条件 2n D σ=、20t E =、2t s H J =、20n B =。
(或矢量式2n D σ=、20n E ⨯=、2s n H J ⨯=、20n B =)1. 写出矢量位、动态矢量位与动态标量位的表达式,并简要说明库仑规范与洛仑兹规范的意义。
2. 答矢量位,0B A A =∇⨯∇⋅=;动态矢量位A E t ϕ∂=-∇-∂或AE tϕ∂+=-∇∂。
库仑规范与洛仑兹规范的作用都是限制A 的散度,从而使A 的取值具有唯一性;库仑规范用在静态场,洛仑兹规范用在时变场。
1. 简述穿过闭合曲面的通量及其物理定义 2.sA ds φ=⋅⎰⎰ 是矢量A 穿过闭合曲面S 的通量或发散量。
若Ф> 0,流出S 面的通量大于流入的通量,即通量由S 面内向外扩散,说明S 面内有正源若Ф< 0,则流入S 面的通量大于流出的通量,即通量向S 面内汇集,说明S 面内有负源。
若Ф=0,则流入S 面的通量等于流出的通量,说明S 面内无源。
1. 证明位置矢量x y z r e x e y e z =++ 的散度,并由此说明矢量场的散度与坐标的选择无关。
2. 证明在直角坐标系里计算 ,则有()()xy z x y z r r e e e e x e y e z x y z ⎛⎫∂∂∂∇⋅=++⋅++ ⎪∂∂∂⎝⎭3x y z x y z∂∂∂=++=∂∂∂ 若在球坐标系里计算,则 232211()()()3r r r r r r r r r∂∂∇⋅===∂∂由此说明了矢量场的散度与坐标的选择无关。
《电磁场与电磁波》试题含答案
ρ V ,电位
3.时变电磁场中,坡印廷矢量的数学表达式为 4.在理想导体的表面,电场强度的
5.表达式
� � � ( ) A r ⋅ d S ∫
S
� � A 称为矢量场 ( r ) 穿过闭合曲面 S 的
。 。 。 。 。 场,因此,它可用磁矢
6.电磁波从一种媒质入射到理想导体表面时,电磁波将发生 7.静电场是保守场,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点积等于零,则此两个矢量必然相互 9.对横电磁波而言,在波的传播方向上电场、磁场分量为 10.由恒定电流产生的磁场称为恒定磁场,恒定磁场是 位函数的旋度来表示。
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 播出去,即电磁波。 6.随时间变化的电磁场称为 场。 。
的形式传
7.从场角度来讲,电流是电流密度矢量场的
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 9.电介质中的束缚电荷在外加
。
作用下,完全脱离分子的内部束缚力时,我们把这种
18.均匀带电导体球,半径为 a ,带电量为 Q 。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》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 µ ,则磁感应强度 B 和磁场 H 满足的 方程为: 。
2
�
�
2.设线性各向同性的均匀媒质中, ∇ φ = 0 称为
全国4月高等教育自学考试电磁场试题及答案解析
全国2018年4月高等教育自学考试电磁场试题课程代码:02305一、单项选择题(本大题共15小题,第1~4题,每小题1分,第5~11题,每小题2分,第12~15题,每小题3分,共30分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.静电场中试验电荷受到的作用力大小与试验电荷的电量()A.成反比B.成平方关系C.成正比D.无关2.导体在静电平衡下,其内部电场强度()A.为常数B.为零C.不为零D.不确定3.真空中磁导率的数值为()A.4π×10-5H/mB.4π×10-6H/mC.4π×10-7H/mD.4π×10-8H/m4.磁通Φ的单位为()A.特斯拉B.韦伯C.库仑D.安匝5.矢量磁位的旋度是()A.磁感应强度B.磁通量C.电场强度D.磁场强度6.真空中介电常数ε0的值为()A.8.85×10-9F/mB.8.85×10-10F/mC.8.85×10-11F/mD.8.85×10-12F/m7.若电介质中的极化强度矢量和电场强度成正比关系,则称这种电介质为()A.均匀的B.各向同性的C.线性的D.可极化的8.均匀导电媒质是指其电导率无关于()A.电流密度B.空间位置C.时间D.温度9.交变电磁场中,回路感应电动势与回路材料电导率的关系为()A.电导率越大,感应电动势越大B.电导率越小,感应电动势越大C.电导率越大,感应电动势越小D.感应电动势大小与导电率无关10.下面说法正确的是()A.凡是有磁场的区域都存在磁场能量B.仅在无源区域存在磁场能量C.仅在有源区域存在磁场能量D.在无源、有源区域均不存在磁场能量11.真空中均匀平面波的波阻抗为()A.377ΩB.237ΩC.277ΩD.337Ω12.磁感应强度B与磁场强度H的一般关系为()A.H=μBB.B=μHC.H=μrBD.B=μ0H13.平板电容器的电容量与极板间的距离()A.成正比B.成反比C.成平方关系D.无关14.在磁场B中运动的电荷会受到洛仑兹力F的作用,F与B的空间位置关系()A.是任意的B.相互垂直C.同向平行D.反向平行15.相同尺寸和匝数的空心线圈的电感系数与铁心线圈的电感系数之比()A.大于1B.等于1C.小于1D.无确定关系二、填空题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)16.静止电荷所产生的电场,称之为_______。
大学物理第8章变化的电磁场试题及答案.docx
第8章变化的电磁场一、选择题1.若用条形磁铁竖直插入木质圆坏,则在坏中是否产生感应电流和感应电动势的判断](A)产生感应电动势,也产生感应电流(B)产生感应电动势,不产生感应电流(C)不产生感应电动势,也不产生感应电流(D)不产生感应电动势,产生感应电流T 8-1-1 图2.关于电磁感应,下列说法中正确的是[](A)变化着的电场所产生的磁场一定随吋间而变化(B)变化着的磁场所产生的电场一定随时间而变化(C)有电流就有磁场,没有电流就一定没有磁场(D)变化着的电场所产牛:的磁场不一定随时间而变化3.在有磁场变化着的空间内,如果没有导体存在,则该空间[](A)既无感应电场又无感应电流(B)既无感应电场又无感应电动势(C)有感应电场和感应电动势(D)有感应电场无感应电动势4.在有磁场变化着的空间里没有实体物质,则此空间屮没有[](A)电场(B)电力(C)感生电动势(D)感生电流5.两根相同的磁铁分别用相同的速度同时插进两个尺寸完全相同的木环和铜环内,在同一时刻,通过两环包闱面积的磁通量[](A)相同(B)不相同,铜环的磁通量大于木环的磁通量(C)不相同,木环的磁通量大于铜环的磁通量(D)因为木环内无磁通量,不好进行比佼_6.半径为G的圆线圈置于磁感应强度为一B的均匀磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,线圈电阻为几当把线圈转动使其法向与〃的夹角曰=6(?时,线圈中通过的电量与线圈面积及转动的时间的关系是](A)与线圈面积成反比,与时间无关(B)与线圈面积成反比,与时间成正比(C)与线圈面积成正比,与时间无关(D)与线圈面积成正比,与时间成正比7.一个半径为r的圆线圈置于均匀磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,线圈电阻为R・当线圈转过30。
时,以下各量中,与线圈转动快慢无关的量是[](A)线圈中的感应电动势(B)线圈中的感应电流(C)通过线圈的感应电量(D)线圈回路上的感应电场& 一闭合圆形线圈放在均匀磁场中,线圈平面的法线与磁场成30。
电磁场与电磁波试题与答案
电磁场与微波技术基础试题一、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.设一个矢量场 =x x+2y y+3z z,则散度为( )A. 0B. 2C. 3D. 62.人们规定电流的方向是( )运动方向。
A.电子B.离子C.正电荷D.负电荷3.在物质中没有自由电子,称这种物质为( )A.导体B.半导体C.绝缘体D.等离子体4.静电场能量的来源是( )A.损耗B.感应C.极化D.做功5.对于各向同性介质,若介电常数为ε,则能量密度we为( )A. •B. E2C. εE2D. εE26.电容器的大小( )A.与导体的形状有关B.与导体的形状无关C.与导体所带的电荷有关D.与导体所带的电荷无关7.电矩为的电偶极子在均匀电场中所受的作用力和库仑力矩为( )A. =0,Tq= •B. =0, = ×C. = • ,= ×D. = • , =08.在 =0的磁介质区域中的磁场满足下列方程( )A. × =0, • =0B. × ≠0, • ≠0C. × ≠0, • =0D. × =0, • ≠09.洛伦兹条件人为地规定的( )A.散度B.旋度C.源D.均不是10.传输线的工作状态与负载有关,当负载短路时,传输线工作在何种状态?( )A.行波B.驻波C.混合波D.都不是二、填空题(每空2分,共20分)1.两个矢量的乘法有______和______两种。
2.面电荷密度ρs( )的定义是______,用它来描述电荷在______的分布。
3.由库仑定律可知,电荷间作用力与电荷的大小成线性关系,因此电荷间的作用力可以用______原理来求。
4.矢量场的性质由它的______决定。
5.在静电场中,电位相同的点集合形成的面称为______。
6.永久磁铁所产生的磁场,称之为______。
7.在电场中电介质在外电场的作用下会产生______,使电场发生变化。
[必刷题]2024高二物理下册电磁场专项专题训练(含答案)
[必刷题]2024高二物理下册电磁场专项专题训练(含答案)试题部分一、选择题:1. 在电磁场中,下列哪个物理量是标量?()A. 电场强度B. 磁感应强度C. 电压D. 电流密度2. 一个电子以速度v垂直射入匀强磁场中,下列关于电子运动的说法正确的是?()A. 电子将做匀速直线运动B. 电子将做匀速圆周运动C. 电子将做变速直线运动D. 电子将做变速圆周运动3. 在LC振荡电路中,电容器放电过程是下列哪个过程?()A. 电场能转化为磁场能B. 磁场能转化为电场能C. 电场能转化为动能D. 动能转化为电场能4. 下列关于电磁波的说法,错误的是?()A. 电磁波是横波B. 电磁波的传播速度与频率无关C. 电磁波在真空中传播速度为3×10^8 m/sD. 电磁波在介质中的传播速度大于在真空中的传播速度5. 一个带电粒子在电场中运动,下列哪个物理量是不变的?()A. 速度B. 动能C. 电势能D. 动量6. 下列关于磁场线的说法,正确的是?()A. 磁场线从磁体的北极出发,回到南极B. 磁场线从磁体的南极出发,回到北极C. 磁场线是闭合曲线D. 磁场线在任何位置都与磁场方向垂直7. 在电磁感应现象中,下列哪个条件是必须满足的?()A. 闭合回路B. 磁通量不变C. 导体做匀速直线运动D. 导体与磁场方向平行8. 下列关于电磁场的说法,正确的是?()A. 电场和磁场总是相互垂直B. 电场和磁场总是相互平行C. 电磁场是由电场和磁场相互叠加而成的D. 电磁场是由电场和磁场相互抵消而成的9. 一个电子在匀强磁场中做圆周运动,下列关于电子运动周期的说法,正确的是?()A. 与电子的速度成正比B. 与电子的速度成反比C. 与磁感应强度成正比D. 与磁感应强度成反比10. 下列关于电磁波谱的说法,错误的是?()A. 电磁波谱包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线B. 可见光的波长范围在400~700纳米之间C. 红外线的波长比可见光长D. 无线电波的频率比微波高二、判断题:1. 电磁波在传播过程中,电场强度和磁场强度的大小始终相等。
电磁波与电磁场期末复习题(试题+答案)
电磁波与电磁场期末试题一、填空题(20分)1.旋度矢量的散度恒等与零,梯度矢量的旋度恒等与零。
2.在理想导体与介质分界面上,法线矢量n r由理想导体2指向介质1,则磁场满足的边界条件:01=⋅B n ρρ,s J H n =⨯1ρρ。
3.在静电场中,导体表面的电荷密度σ与导体外的电位函数ϕ满足的关系式n ∂∂=ϕεσ-。
4.极化介质体积内的束缚电荷密度σ与极化强度P 之间的关系式为P ⋅-∇=σ。
5.在解析法求解静态场的边值问题中,分离变量法是求解拉普拉斯方程的最基本方法;在某些特定情况下,还可用镜像法求拉普拉斯方程的特解。
6.若密绕的线圈匝数为N ,则产生的磁通为单匝时的N 倍,其自感为单匝的2N 倍。
7.麦克斯韦关于位移电流的假说反映出变化的电场要产生磁场。
8.表征时变场中电磁能量的守恒关系是坡印廷定理。
9.如果将导波装置的两端短路,使电磁波在两端来回反射以产生振荡的装置称为谐振腔。
10.写出下列两种情况下,介电常数为ε的均匀无界媒质中电场强度的量值随距离r 的变化规律:带电金属球(带电荷量为Q )E =24r Qπε;无限长线电荷(电荷线密度为λ)E =rπελ2。
11.电介质的极性分子在无外电场作用下,所有正、负电荷的作用中心不相重合,而形成电偶极子,但由于电偶极矩方向不规则,电偶极矩的矢量和为零。
在外电场作用下,极性分子的电矩发生转向,使电偶极矩的矢量和不再为零,而产生极化。
12.根据场的唯一性定理在静态场的边值问题中,只要满足给定的边界条件,则泊松方程或拉普拉斯方程的解是唯一的。
二、判断题(每空2分,共10分)1.应用分离变量法求解电、磁场问题时,要求整个场域内媒质必须是均匀、线性的。
(×)2.一个点电荷Q 放在球形高斯面中心处。
如果此电荷被移开原来的球心,但仍在球内,则通过这个球面的电通量将会改变。
(×)3.在线性磁介质中,由IL ψ=的关系可知,电感系数不仅与导线的几何尺寸、材料特性有关,还与通过线圈的电流有关。
电磁场考试试题及答案
电磁场考试试题及答案电磁场是物理学中的重要概念,也是电磁学的基础。
在学习电磁场的过程中,我们经常会遇到各种试题,下面就让我们来看一些典型的电磁场考试试题及其答案。
第一题:什么是电磁场?请简要解释其概念。
答案:电磁场是由电荷和电流所产生的物理现象。
它包括电场和磁场两个部分。
电场是由电荷产生的力场,其作用于电荷上。
磁场则是由电流产生的力场,其作用于带电粒子上。
电磁场的存在和变化可以通过麦克斯韦方程组来描述。
第二题:请简要说明电场和磁场的性质及其相互作用。
答案:电场的性质包括电荷之间的相互作用、电场线的性质、电场强度和电势等。
电荷之间的相互作用是通过电场力实现的,同性电荷相斥,异性电荷相吸。
电场线是用来表示电场强度和方向的线条,它们的密度表示了电场强度的大小。
电场强度表示单位正电荷所受到的力的大小。
电势则表示单位正电荷在电场中所具有的能量。
磁场的性质包括磁感应强度、磁场线和磁矩等。
磁感应强度表示单位电流所受到的力的大小。
磁场线是用来表示磁场强度和方向的线条,它们的方向是从磁南极指向磁北极。
磁矩是物体在磁场中所具有的磁性。
电场和磁场之间存在相互作用。
当电流通过导线时,会在周围产生磁场,而当磁场变化时,会在导线中产生电流。
这就是电磁感应现象。
此外,电场和磁场还可以通过麦克斯韦方程组相互转换。
第三题:什么是电磁波?请简要解释其特性及应用。
答案:电磁波是由电场和磁场相互作用而形成的波动现象。
它具有电磁场的振荡和传播特性。
电磁波的特性包括波长、频率、速度和能量等。
波长是电磁波的一个重要参数,表示波峰之间的距离。
频率是指单位时间内波峰通过的次数。
速度是电磁波的传播速度,它等于波长乘以频率。
能量则是电磁波传播过程中所携带的能量。
电磁波具有广泛的应用。
无线电通信、雷达、电视、手机、微波炉等都是基于电磁波的原理工作的。
此外,医学影像学中的X射线、核磁共振成像等技术也是基于电磁波的。
通过以上试题及答案的解析,我们对电磁场的基本概念、性质和应用有了更深入的了解。
电磁场与电磁波期末考试复习试题4套(部分含答案)
电磁场与电磁波期末考试复习资料11.圆柱坐标系中单位矢量 , 。
2.对于矢量A ,若 ,则=+•y x a y x a x )(2 ,=⨯x z a y a x 2 。
3.给定两个矢量z y x a a a A 32-+=,z y a a B +-=4,则矢量A 的单位矢量为 ,矢量B A ⋅= 。
4.已知直角坐标系中点P 1(5,-2,1),P 2(3,1,2),则P1的位置矢量为 ,P1到P2的距离矢量为 。
5.已知球坐标系中单位矢量 。
6.在两半无限大导电平面组成的直角劈形中间放置一点电荷,此时点电荷的镜像电荷个数为 。
7.点电荷q 在自由空间任一点r 处电场强度为 。
8.静电场中导体内的电场为 ,电场强度与电位函数的关系为 。
9.高斯散度定理的积分式为 ,它广泛的用于将一个封闭面积分变成等价的体积分,或者将一个体积分变成等价的封闭面积分。
10.已知任意一个矢量场A ,则其旋度的散度为 。
11.真空中静电场的基本方程的微分形式为 、 、 。
12.分析恒定磁场时,在无界真空中,两个基本场变量为 ,它们之间的关系为 。
13.斯托克斯定理为 ,它表明矢量场A 的旋度沿曲面S 的方向分量的面积分等于该矢量沿围绕此面积曲线边界的线积分。
14.任意一个标量场u ,则其梯度的旋度为 。
15.对于某一矢量 ,它的散度定义式为 ,用哈密顿算子表示为 。
16.介质中静电场的基本方程的积分式为 , , 。
17.介质中恒定磁场的基本方程的微分形式为 、 、 。
18.介质中恒定磁场的基本方程的积分式为 , , 。
19.静电场中两种介质分界面的边界条件是 , 。
20.在无限大的导体平面上方d 处放一点电荷q ,则其镜像电荷电量为 ,位置位于 ;如果一个点电荷置于两平行导体中间,则此点电荷有 镜像电荷。
21.矢量场223z a yz a y x a A z y x ++=在点P(1,1,0)的散度为 。
22.一个半径为a 的接地导体球,一点电荷q 位于距球心d 处,则其镜像电荷带电量为 ,位置位于 ;当点电荷q 向无限远处运动时,其镜像电荷向 运动。
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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。
- 电磁波是无需介质传播的,可以在真空中传播。
- 电磁波的波长和频率之间有固定的关系,即波长λ与频率ν满足光速c的关系,即λν=c。
- 电磁波的能量传播以光速进行,能量密度与电场和磁场的振幅平方成正比。
四、计算题
已知电荷为2μC的点电荷在距离它10cm处的电场强度大小为
20N/C,求空间中该点电荷所产生的电场能量密度大小。
解:根据电场能量密度公式,电场能量密度W = (ε₀/2) * E²,其中ε₀为真空中的介电常数,E为电场强度。
代入已知数据,可得电场能量密度W = (8.85 * 10⁻¹²/2) * (20)² =
3.54 * 10⁻¹³ J/m³。
五、应用题
一根长度为50cm的直导线通有5A的电流,求距离导线10cm处的磁感应强度大小。
解:根据安培环路定理,磁感应强度B = (μ₀/2π) * (I/r),其中μ₀为真空中的磁导率,I为电流,r为距离。
代入已知数据,可得磁感应强度B = (4π * 10⁻⁷ / 2π) * (5 / 0.1) = 3.14 * 10⁻⁵ T。
以上是电磁场考试的试题及答案。
希望能对您的学习有所帮助。