(完整版)电磁场试卷及答案
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。
电磁场半期考试题及答案
电磁场半期考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 电磁波在真空中传播的速度是多少?A. 3×10^5 km/sB. 3×10^8 m/sC. 3×10^4 km/sD. 3×10^7 m/s答案:B2. 麦克斯韦方程组中描述磁场变化产生电场的方程是哪一个?A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 安培定律D. 麦克斯韦修正的安培定律答案:B3. 电场强度与电势之间的关系是什么?A. 电场强度是电势的梯度B. 电势是电场强度的积分C. 电场强度是电势的积分D. 电势是电场强度的梯度答案:A4. 根据洛伦兹力定律,带电粒子在磁场中受到的力的方向如何确定?A. 与粒子速度和磁场方向都垂直B. 与粒子速度和磁场方向都平行C. 与粒子速度方向垂直,与磁场方向平行D. 与粒子速度方向平行,与磁场方向垂直答案:A5. 电磁波的波长、频率和传播速度之间的关系是什么?A. λ = c / fB. λ = c * fC. λ = f / cD. λ = f * c答案:A6. 什么是电磁波的偏振现象?A. 电磁波的电场和磁场分量在空间中不平行B. 电磁波的电场和磁场分量在空间中平行C. 电磁波的电场分量在空间中不平行D. 电磁波的磁场分量在空间中不平行答案:C7. 什么是电磁波的色散现象?A. 电磁波在不同介质中的传播速度不同B. 电磁波在不同介质中的折射率不同C. 电磁波的波长随传播距离的增加而变化D. 电磁波的频率随传播距离的增加而变化答案:A8. 什么是电磁波的反射定律?A. 入射角等于反射角B. 入射角等于折射角C. 反射角等于折射角D. 入射角等于入射角答案:A9. 什么是电磁波的折射定律?A. n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)B. n1 * cos(θ1) = n2 * cos(θ2)C. n1 * tan(θ1) = n2 * tan(θ2)D. n1 * cot(θ1) = n2 * cot(θ2)答案:A10. 什么是电磁波的干涉现象?A. 两个或多个波相遇时,波的振幅相加B. 两个或多个波相遇时,波的相位相加C. 两个或多个波相遇时,波的频率相加D. 两个或多个波相遇时,波的波长相加答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 电磁波的传播不需要______。
大学电磁场考试题及答案
大学电磁场考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 电磁场中,电场与磁场的相互作用遵循以下哪个定律?A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 安培环路定律D. 洛伦兹力定律答案:D2. 在真空中,电磁波的传播速度是多少?A. 100,000 km/sB. 300,000 km/sC. 1,000,000 km/sD. 3,000,000 km/s答案:B3. 一个点电荷产生的电场强度与距离的平方成什么关系?A. 正比B. 反比C. 对数关系D. 线性关系答案:B4. 以下哪种介质不能支持电磁波的传播?A. 真空B. 空气C. 玻璃D. 金属答案:D5. 麦克斯韦方程组中描述变化电场产生磁场的方程是?A. 高斯定律B. 高斯磁定律C. 法拉第电磁感应定律D. 安培环路定律答案:C6. 一个均匀带电球壳内部的电场强度是多少?A. 零B. 与球壳内的电荷分布有关C. 与球壳外的电荷分布有关D. 与球壳的总电荷量成正比答案:A7. 电磁波的频率和波长之间有什么关系?A. 频率与波长成正比B. 频率与波长成反比C. 频率与波长无关D. 频率越大,波长越小答案:B8. 根据洛伦兹力公式,一个带电粒子在磁场中运动时,其受到的力的方向与什么因素有关?A. 粒子的速度B. 磁场的方向C. 粒子的电荷D. 所有上述因素答案:D9. 电磁波的偏振现象说明电磁波是横波,这是因为?A. 电磁波的振动方向与传播方向垂直B. 电磁波的振动方向与传播方向平行C. 电磁波的传播不需要介质D. 电磁波在真空中传播速度最快答案:A10. 一个闭合电路中的感应电动势遵循以下哪个定律?A. 欧姆定律B. 基尔霍夫电压定律C. 法拉第电磁感应定律D. 安培环路定律答案:C二、填空题(每题2分,共20分)11. 电磁波的传播不需要______,因此它可以在真空中传播。
答案:介质12. 根据麦克斯韦方程组,电荷守恒定律可以表示为:∇⋅ E =______。
电磁场期末考试题及答案
电磁场期末考试题及答案一、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. 3×10^8 m/sB. 2×10^8 m/sC. 1×10^8 m/sD. 4×10^8 m/s答案:A2. 电场强度的定义式为E=()。
A. F/qB. F/QC. Q/FD. F/C答案:A3. 磁场强度的定义式为B=()。
A. F/IB. F/iC. F/qD. F/Q答案:B4. 根据麦克斯韦方程组,变化的磁场会产生()。
A. 电场B. 磁场C. 电势D. 电势差答案:A5. 电磁波的波长、频率和波速之间的关系是()。
B. λ = f/cC. λ = c*fD. λ = f^2/c答案:A6. 两个点电荷之间的静电力与它们之间的距离的平方成()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 一次方答案:B7. 根据洛伦兹力公式,带电粒子在磁场中运动时,受到的力与磁场强度的关系是()。
A. 正比C. 无关D. 一次方答案:A8. 电容器的电容与两极板之间的距离成()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 一次方答案:B9. 根据楞次定律,当线圈中的磁通量增加时,感应电流产生的磁场方向是()。
A. 增加磁通量B. 减少磁通量D. 增加或减少磁通量答案:B10. 根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁通量变化率的关系是()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 一次方答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 电场中某点的电势为V,将单位正电荷从该点移到无穷远处,电场力做的功为________。
2. 两个点电荷q1和q2之间的静电力常数为k,它们之间的距离为r,则它们之间的静电力大小为________。
答案:k*q1*q2/r^23. 磁场中某点的磁感应强度为B,将单位电流元i放置在该点,电流元与磁场方向垂直时,受到的磁力大小为________。
答案:B*i4. 根据麦克斯韦方程组,变化的电场会产生________。
(完整版)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 B H 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。
(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。
电磁场期末试卷及答案1
C . ∇ ⋅A − jω εµ =0 ,
k2 D . ∇ ⋅A + j ω =0 .
A ); , B . E = E 0 ( i -j j ) e − j k z , D . E = E0 ( i + j ) e − j k z . ). D . 1.64 .
4. 沿+Z 方向传播的左旋圆极化波( A . E = E 0 (i + j j ) e
l
-3-
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式中 B 为待求常数。试求介质的相对介电常数和电磁波的磁场强度矢量。
εr =5;
B=2; H = 1 (2 i − 2 j + k ) cos(4 ×10 8 t − 2 x − y + 2 z ) 168
A/m.
2. 频率为 10 M Hz 的均匀平面电磁波在铁中传播。设铁的参量 εr = 1 , µ r = 10 3 , σ = 10 7 S/m ,试求铁中该电磁波的波阻抗和其振幅衰减至表面 值 1 e = 36.8 % 时的传播距离。
Z c = 8.9 ×10 −2 e
j
π 4
Ω = 2π ×10 −2 (1 + j ) Ω ;
l = 1.6 ×10 −6 m
3. 相对介电常数 εr =3 的半无限大介质平板旁的空气中距介质板为 h 处有一 与介质板平行且线密度为 表面上的束缚电荷面密度。
l
的线电荷,试求空气中的电场强度及介质板
E0 =
x 0.5 x y −h 0.5 ( y + h) − 2 i + 2 − 2 2 j . 2 2 2 2πε0 x + ( y − h) x + ( y + h) x + ( y + h) 2 x + ( y − h) r − h sin ϕ 0.5 (r + h sin ϕ ) − 2 2 er 2 2 r + h − 2 rh sin ϕ r + h + 2 rh sin ϕ 或 E0 = l . 2πε0 0.5 h cos ϕ − h cos ϕ + r 2 + h 2 − 2rh sin ϕ − r 2 + h 2+2rh sin ϕ eϕ εr − 1 h Dn = − sp = l . 2 εr 2π ( x + h 2 )
(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。
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. 电场强度的定义式为E=______。
A. F/qB. q/FC. F*qD. F/q^2答案:A2. 电场中某点的电势为零,该点的电场强度一定为零。
(判断对错)A. 对B. 错答案:B3. 电场线与等势面的关系是______。
A. 垂直B. 平行C. 重合D. 相交答案:A4. 电容器的电容与两极板间的距离成反比,与两极板的面积成正比。
(判断对错)A. 对B. 错答案:B5. 电容器充电后断开电源,其电量Q和电压U将如何变化?A. Q增大,U不变B. Q不变,U增大C. Q不变,U减小D. Q减小,U增大答案:B6. 根据安培环路定理,磁场强度B沿闭合回路的线积分等于该回路所包围的总电流的______倍。
A. μ0B. 1/μ0C. μ0ε0D. 1/μ0ε0答案:A7. 磁感应强度B的方向与电流I的方向的关系是______。
A. 垂直B. 平行C. 重合D. 相反答案:A8. 根据右手定则,当电流I沿正z轴方向时,磁场B的方向是______。
A. 正x轴B. 正y轴C. 负x轴D. 负y轴答案:B9. 磁通量Φ的单位是______。
A. TB. WbC. JD. N答案:B10. 根据法拉第电磁感应定律,感应电动势ε与磁通量变化率dΦ/dt的关系是______。
A. ε=-dΦ/dtB. ε=dΦ/dtC. ε=-μ0dΦ/dtD. ε=μ0dΦ/dt答案:B二、填空题(每题2分,共20分)11. 电场强度的定义式为E=______,其中F是试探电荷所受的电场力,q是试探电荷的电量。
答案:F/q12. 电场强度的方向是______,电势的方向是______。
答案:正电荷受力的方向;电势降低的方向13. 电容器的电容C与两极板间的距离d和两极板的面积A的关系为C=______。
答案:εA/d14. 电容器的储能公式为W=______。
电磁场考试卷附答案
电磁场试卷一、选择题(本大题有12小题,每小题4分,共48分。
每小题只有一个正确答案,选对的得4分,有选错或不答的得0分。
)1.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的.对磁场认识正确的是( )A.磁感线有可能出现相交的情况B.磁感线总是由N极出发指向S极C.某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N极所指方向一致D.若在某区域内通电导线不受磁场力的作用,则该区域的磁感应强度一定为零2.许多人造卫星都用太阳能电池供电,太阳能电池由许多片电池板组成,某电池板的开路电压是600mV,短路电流是30mA,这块电池板的内电阻是 ( )A. 60ΩB. 40ΩC. 20ΩD. 10Ω3.如图所示,圆环上带有大量的负电荷,当圆环以轴心沿如图方向转动时,则a、b、c、d四个小磁针的运动情况是()A.a、b、d不动,c的N极朝纸外B.a、b、d的N极朝纸内,c的N极朝纸外C.d不动,c的N极朝纸外,a、b的N极朝纸内D.a、b、d的N极朝纸外,c的N极朝纸内4.如图所示电路,电源内阻不可忽略。
开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( )A.电压表与电流表的示数都减小B.电压表与电流表的示数都增大C.电压表的示数增大,电流表的示数减小D.电压表的示数减小,电流表的示数增大5.带电粒子垂直匀强磁场方向运动时,会受到洛伦兹力的作用.下列表述正确的是( )A.洛伦兹力对带电粒子做功B.洛伦兹力不改变带电粒子的动能C.洛伦兹力的大小与速度无关D.洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向6. 如图所示,置于匀强磁场中的通电导线由Ⅰ位置绕垂直于纸面的固定轴转到Ⅱ位置,该导线所受安培力大小的变化情况是()A.变大B.变小C.不变D.不能确定7. 一个带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场,粒子经过的轨迹如图,轨迹上的每一小段都可以近似看成圆弧,由于受到沿空气阻力的作用,粒子的能量逐渐减小(带电量不变),从图中可以确定粒子的运动方向和电性是()A.粒子从a到b,带负电 B.粒子从b到a,带正电C.粒子从b到a,带负电 D.粒子从a到b,带正电8. 如图所示,一束电子流沿管的轴线进入螺线管,忽略重力,电子在管内的运动应该是( )A.当从a端通入电流时,电子做匀加速直线运动B.当从b 端通入电流时,电子做匀加速直线运动C.不管从哪端通入电流,电子都做匀速直线运动D.不管从哪端通入电流,电子都做匀速圆周运动9.如图所示,直线OAC 为某一直流电源的总功率P 随电流I 变化的图线,抛物线OBC 为同一直流电源内部热功率P r 随电流I 变化的图线。
电磁场试卷及答案(A)
《电磁场》试卷(A )一、单项选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分。
每小题只有一个正确答案,不选、选错、多选的得0分) 1、静电场的特征是对置入其中的 有力的作用。
A 电荷 B 物体 C 绝缘体 D 导体 2、有 的媒质称为导体。
A 电子 B 电荷 C 自由电子 D 束缚电子3、在体积内运动的电荷形成的电流称为 。
A 点电流 B 线电流 C 面电流 D 体电流4、电导率γ处处相等的导电煤质称为 煤质。
A 线形 B 理想 C 线形时不变 D 均匀5、磁感应强度B 与电流成正比,与 成反比。
A 距离 B 距离的平方 C 磁通 D 电量6、在外加磁场的作用下,原子的磁偶极矩发生有规律的偏转,对外产生磁场的现象称为媒质的 。
A 电化 B 磁共振 C 磁化 D 电磁共振7、电磁感应定律的微分表达形式是 。
A dtd e ψ-= B dt d e ψ=C dtBE ∂-=⨯∇D dtd Ne ψ=8、在无限大的均匀媒质中磁场强度H与磁感应强度B 存在这样的关系 。
A HB 0μ= B H B μ=C H B1μ=D H B μ1=9、焦耳定理说明,要维持恒定电流,必须由 源源不断的提供功率。
A 电势 B 电源 C 电场强度 D 电压10、载流导体在某一区域V内损失的电功率。
A ⎰⎰⎰=Vc dV J EPB ⎰⎰⎰=ScdVJ EPC ⎰⎰⎰•=Vc dV JE PD ⎰⎰⎰•=Sc dV JE P11、真空中的波阻抗是Ω。
A 373B 375C 377D 37912、导体中由涡流引起的功率损耗称为。
A 变流损耗B 涡流损耗C 自励磁损耗D 磁滞损耗二、填空题(本大题共12小题,每空1分,共12分。
填对得1分,不填、填错的得0分)年,法国科学家库仑设计并进行了著名的实验。
2、两个静止电荷的静电作用力是(接触/非接触)力。
3、只在某一线方向上运动的电荷形成的电流称为。
4、电导率γ不随电场强度的方向改变而变化的导电煤质称为煤质。
(完整版)大学物理电磁场练习题含答案
(完整版)⼤学物理电磁场练习题含答案前⾯是答案和后⾯是题⽬,⼤家认真对对. 三、稳恒磁场答案1-5 CADBC 6-8 CBC 三、稳恒磁场习题1. 有⼀个圆形回路1及⼀个正⽅形回路2,圆直径和正⽅形的边长相等,⼆者中通有⼤⼩相等的电流,它们在各⾃中⼼产⽣的磁感强度的⼤⼩之⽐B 1 / B 2为 (A) 0.90. (B) 1.00.(C) 1.11. (D) 1.22.[]2.边长为l 的正⽅形线圈中通有电流I ,此线圈在A 点(见图)产⽣的磁感强度B 为(A) l I π420µ. (B) l Iπ220µ.(C)l Iπ02µ. (D) 以上均不对.[]3.通有电流I 的⽆限长直导线有如图三种形状,则P ,Q ,O 各点磁感强度的⼤⼩B P ,B Q ,B O 间的关系为:(A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O .(C) B Q > B O > B P . (D) B O > B Q > B P .[]4.⽆限长载流空⼼圆柱导体的内外半径分别为a 、b ,电流在导体截⾯上均匀分布,则空间各处的B ?的⼤⼩与场点到圆柱中⼼轴线的距离r 的关系定性地如图所⽰.正确的图是[]5.电流I 由长直导线1沿平⾏bc 边⽅向经a 点流⼊由电阻均匀的导线构成的正三⾓形线框,再由b 点沿垂直ac 边⽅向流出,经长直导线2返回电源(如图).若载流直导线1、2和三⾓形框中的电流在框中⼼O 点产⽣的磁感强度分别⽤1B ?、2B ?和3B表⽰,则O 点的磁感强度⼤⼩(A) B = 0,因为B 1 = B 2 = B 3 = 0.(B) B = 0,因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0,但021=+B B ??,B 3 = 0.(C) B ≠ 0,因为虽然B 2 = 0、B 3= 0,但B 1≠ 0.(D) B ≠ 0,因为虽然021≠+B B ?,但B 3≠ 0.[]6.电流由长直导线1沿半径⽅向经a 点流⼊⼀电阻均匀的圆环,再由b 点沿切向从圆环流出,经长导线2返回电源(如图).已知直导线上电流强度为I ,圆环的半径为R ,且a 、b 与圆⼼O 三点在同⼀直线上.设直电流1、2及圆环电流分别在O 点产⽣的磁感强度为1B ?、2B ?及3B,则O 点的磁感强度的⼤⼩(A) B = 0,因为B 1 = B 2 = B 3 = 0.(B) B = 0,因为021=+B B ?,B 3= 0.(C) B ≠ 0,因为虽然B 1 = B 3 = 0,但B 2≠ 0. (D) B ≠ 0,因为虽然B 1 = B 2 = 0,但B 3≠ 0.(E) B ≠ 0,因为虽然B 2 = B 3 = 0,但B 1≠ 0.[] v7.电流由长直导线1沿切向经a 点流⼊⼀个电阻均匀的圆环,再由b 点沿切向从圆环流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线上电流强度为I ,圆环的半径为R ,且a 、b 和圆⼼O 在同⼀直线上.设长直载流导线1、2和圆环中的电流分别在O 点产⽣的磁感强度为1B ?、2B ?、3B,则圆⼼处磁感强度的⼤⼩(A) B = 0,因为B 1 = B 2 = B 3 = 0.(B) B = 0,因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0,但021=+B B ??,B 3 = 0.(C) B ≠ 0,因为B 1≠ 0、B 2≠ 0,B 3≠ 0.(D) B ≠ 0,因为虽然B 3= 0,但021≠+B B ??.[]8.a R r OO ′I在半径为R 的长直⾦属圆柱体内部挖去⼀个半径为r 的长直圆柱体,两柱体轴线平⾏,其间距为a ,如图.今在此导体上通以电流I ,电流在截⾯上均匀分布,则空⼼部分轴线上O ′点的磁感强度的⼤⼩为(A) 2202R a a I ?πµ (B)22202R r a a I -?πµ(C) 22202r R a a I-?πµ (D) )(222220a r Ra a I -πµ []参考解:导体中电流密度)(/22r R I J -π=.设想在导体的挖空部分同时有电流密度为J 和-J 的流向相反的电流.这样,空⼼部分轴线上的磁感强度可以看成是电流密度为J 的实⼼圆柱体在挖空部分轴线上的磁感强度1B ?和占据挖空部分的电流密度-J 的实⼼圆柱在轴线上的磁感强度2B ?的⽮量和.由安培环路定理可以求得02=B , )(222201r R a Ia B -π=µ 所以挖空部分轴线上⼀点的磁感强度的⼤⼩就等于)(22201r R IaB -π=µ 9. πR 2c3分10.221R B π-3分11. 6.67×10-7 T 3分7.20×10-7 A ·m 2 2分12. 减⼩ 2分在2/R x <区域减⼩;在2/R x >区域增⼤.(x 为离圆⼼的距离) 3分13. 0 1分I 0µ- 2分14. 4×10-6 T 2分 5 A 2分15. I0µ 1分 0 2分2I0µ 2分16. 解:①电⼦绕原⼦核运动的向⼼⼒是库仑⼒提供的.即∶ 02202041a m a e v =πε,由此得 002a m e επ=v 2分②电⼦单位时间绕原⼦核的周数即频率000142a m a e a ενππ=π=v 2分由于电⼦的运动所形成的圆电流00214a m a e e i ενππ== 因为电⼦带负电,电流i 的流向与 v ?⽅向相反 2分③i 在圆⼼处产⽣的磁感强度002a i B µ=00202018a m a eεµππ= 其⽅向垂直纸⾯向外 2分17.1 234 R ROI a β2解:将导线分成1、2、3、4四部份,各部分在O 点产⽣的磁感强度设为B 1、B 2、B 3、B 4.根据叠加原理O 点的磁感强度为:4321B B B B B +++= ∵ 1B ?、4B ?均为0,故32B B B ?+= 2分)2(4102R I B µ= ⽅向? 2分 242)sin (sin 401203R I a I B π=-π=µββµ)2/(0R I π=µ ⽅向 ? 2分其中 2/R a =, 2/2)4/sin(sin 2=π=β 2/2)4/sin(sin 1-=π-=β∴ R I R I B π+=2800µµ)141(20π+=R I µ ⽅向 ? 2分 18. 解:电流元1d l I ?在O 点产⽣1d B ?的⽅向为↓(-z ⽅向) 电流元2d l I ?在O 点产⽣2d B ?的⽅向为?(-x ⽅向) 电流元3d l I ?在O 点产⽣3d B ?的⽅向为? (-x ⽅向) 3分kR I i R IB π-+ππ-=4)1(400µµ 2分 19. 解:设x 为假想平⾯⾥⾯的⼀边与对称中⼼轴线距离,++==Rx RRxrl B r l B S B d d d 21Φ, 2分d S = l d r2012R IrB π=µ (导线内) 2分r I B π=202µ (导线外) 2分)(42220x R R Il -π=µΦR R x Il +π+ln20µ 2分令 d Φ / d x = 0,得Φ最⼤时 Rx )15(21-= 2分20. 解:洛伦兹⼒的⼤⼩ B q f v = 1分对质⼦:1211/R m B q v v = 1分对电⼦: 2222/R m B q v v = 1分∵ 21q q = 1分∴ 2121//m m R R = 1分21.解:电⼦在磁场中作半径为)/(eB m R v =的圆周运动. 2分连接⼊射和出射点的线段将是圆周的⼀条弦,如图所⽰.所以⼊射和出射点间的距离为:)/(3360sin 2eB m R R l v ==?= 3分2解:在任⼀根导线上(例如导线2)取⼀线元d l ,该线元距O 点为l .该处的磁感强度为θµsin 20l I B π=2分⽅向垂直于纸⾯向⾥. 1分电流元I d l 受到的磁⼒为 B l I F=d d 2分其⼤⼩θµsin 2d d d 20l lI l IB F π== 2分⽅向垂直于导线2,如图所⽰.该⼒对O 点的⼒矩为 1分θµsin 2d d d 20π==lI F l M 2分任⼀段单位长度导线所受磁⼒对O 点的⼒矩+π==120d sin 2d l l l I M M θµθµsin 220π=I 2分导线2所受⼒矩⽅向垂直图⾯向上,导线1所受⼒矩⽅向与此相反.23. (C) 24. (B)25. 解: ===l NI nI H /200 A/m3分===H H B r µµµ0 1.06 T 2分26. 解: B = Φ /S=2.0×10-2 T 2分===l NI nI H /32 A/m 2分 ==H B /µ 6.25×10-4 T ·m/A 2分=-=1/0µµχm 496 2分9. ⼀磁场的磁感强度为k c j b i a B ?++= (SI),则通过⼀半径为R ,开⼝向z 轴正⽅向的半球壳表⾯的磁通量的⼤⼩为____________Wb .10.在匀强磁场B ?中,取⼀半径为R 的圆,圆⾯的法线n ?与B ?成60°⾓,如图所⽰,则通过以该圆周为边线的如图所⽰的任意曲⾯S 的磁通量==Sm S B ?d Φ_______________________.11. ⼀质点带有电荷q =8.0×10-10 C ,以速度v =3.0×105 m ·s -1在半径为R =6.00×10-3 m 的圆周上,作匀速圆周运动.该带电质点在轨道中⼼所产⽣的磁感强度B =__________________,该带电质点轨道运动的磁矩p m =___________________.(µ0 =4π×10-7 H ·m -1)12. 载有⼀定电流的圆线圈在周围空间产⽣的磁场与圆线圈半径R 有关,当圆线圈半径增⼤时,(1) 圆线圈中⼼点(即圆⼼)的磁场__________________________.(2) 圆线圈轴线上各点的磁场________如图,平⾏的⽆限长直载流导线A 和B ,电流强度均为I ,垂直纸⾯向外,两根载流导线之间相距为a ,则(1) AB 中点(P 点)的磁感强度=p B ?_____________.(2) 磁感强度B ?沿图中环路L 的线积分 =??L l B ??d ______________________.14. ⼀条⽆限长直导线载有10 A 的电流.在离它 0.5 m 远的地⽅它产⽣的磁感强度B 为______________________.⼀条长直载流导线,在离它 1 cm 处产⽣的磁感强度是10-4 T ,它所载的电流为__________________________.两根长直导线通有电流I ,图⽰有三种环路;在每种情况下,??lB ?____________________________________(对环路a ).____________________________________(对环路b ).____________________________________(对环路c ).设氢原⼦基态的电⼦轨道半径为a 0,求由于电⼦的轨道运动(如图)在原⼦核处(圆⼼处)产⽣的磁感强度的⼤⼩和⽅向.17.⼀根⽆限长导线弯成如图形状,设各线段都在同⼀平⾯内(纸⾯内),其中第⼆段是半径为R 的四分之⼀圆弧,其余为直线.导线中通有电流I ,求图中O 点处的磁感强度.18.z y xR 1 321d l I ?2d l I ?3d l I ?O如图,1、3为半⽆限长直载流导线,它们与半圆形载流导线2相连.导线1在xOy平⾯内,导线2、3在Oyz 平⾯内.试指出电流元1d l I ?、2d l I ?、3d l I ?在O 点产⽣的Bd 的⽅向,并写出此载流导线在O 点总磁感强度(包括⼤⼩与⽅向).19.⼀根半径为R 的长直导线载有电流I ,作⼀宽为R 、长为l 的假想平⾯S ,如图所⽰。
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_______。
电磁场试卷及答案(A)
《电磁场》试卷(A )一、单项选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分。
每小题只有一个正确答案,不选、选错、多选的得0分) 1、静电场的特征是对置入其中的 有力的作用。
A 电荷 B 物体 C 绝缘体 D 导体 2、有 的媒质称为导体。
A 电子 B 电荷 C 自由电子 D 束缚电子3、在体积内运动的电荷形成的电流称为 。
A 点电流 B 线电流 C 面电流 D 体电流4、电导率γ处处相等的导电煤质称为 煤质。
A 线形 B 理想 C 线形时不变 D 均匀5、磁感应强度B 与电流成正比,与 成反比。
A 距离 B 距离的平方 C 磁通 D 电量6、在外加磁场的作用下,原子的磁偶极矩发生有规律的偏转,对外产生磁场的现象称为媒质的 。
A 电化 B 磁共振 C 磁化 D 电磁共振7、电磁感应定律的微分表达形式是 。
A dtd e ψ-= B dt d e ψ=C dtBE ∂-=⨯∇D dtd Ne ψ=8、在无限大的均匀媒质中磁场强度H与磁感应强度B 存在这样的关系 。
A HB 0μ= B H B μ=C H B1μ=D H B μ1=9、焦耳定理说明,要维持恒定电流,必须由 源源不断的提供功率。
A 电势 B 电源 C 电场强度 D 电压10、载流导体在某一区域V内损失的电功率。
A ⎰⎰⎰=Vc dV J EPB ⎰⎰⎰=ScdVJ EPC ⎰⎰⎰•=Vc dV JE PD ⎰⎰⎰•=Sc dV JE P11、真空中的波阻抗是Ω。
A 373B 375C 377D 37912、导体中由涡流引起的功率损耗称为。
A 变流损耗B 涡流损耗C 自励磁损耗D 磁滞损耗二、填空题(本大题共12小题,每空1分,共12分。
填对得1分,不填、填错的得0分)年,法国科学家库仑设计并进行了著名的实验。
2、两个静止电荷的静电作用力是(接触/非接触)力。
3、只在某一线方向上运动的电荷形成的电流称为。
4、电导率γ不随电场强度的方向改变而变化的导电煤质称为煤质。
电磁场期末试题及答案
电磁场期末试题及答案第一部分:选择题(共40分,每小题2分)1. 电磁场是研究电荷和电流引起的电场和磁场现象的一个学科。
以下哪个物理定律描述了电磁场的基本性质?A. 安培环路定理B. 麦克斯韦方程组C. 库仑定律D. 电磁感应定律答案:B2. 关于电场和磁场的说法,以下哪个是错误的?A. 电场和磁场都是由电荷引起的B. 电荷在电场中受力,磁荷在磁场中受力C. 电场和磁场都满足叠加原理D. 电磁场可以相互转换答案:A3. 一个点电荷Q在空间中产生的电场是球对称的。
以下哪个公式可以正确描述其电场强度E与离电荷的距离r之间的关系?A. E = kQ/r^2B. E = kQ/rC. E = kQ^2/r^3D. E = kQ^2/r^2答案:A4. 以下哪个物理量用于描述磁场的特性?A. 电势差B. 电感C. 磁感应强度D. 电场强度答案:C5. 电磁场中的能量密度是指单位体积内的能量。
以下哪个公式计算的是电场能量密度?A. ε0E^2/2B. (μ0H^2)/2C. (ε0E^2 + (μ0H^2))/2D. (ε0E^2 - (μ0H^2))/2答案:A...第四部分:解答题(共30分)1. 描述电磁场的麦克斯韦方程组,并简要解释每个方程的物理意义。
解答略2. 两根平行无限长导线I1和I2电流方向均相同,距离为d,分别位于坐标轴上的点A(0, a, 0)和B(0, -a, 0)。
求点P(x, 0, z)处的磁感应强度B。
解答略3. 一圆形线圈的半径为R,通以电流I。
求线圈轴线上距离线圈中心点为x的位置处的磁感应强度B。
解答略第五部分:实验题(共20分)1. 请设计一种实验方法,用于测量一根直导线中电流的强度。
解答略2. 请设计一种实验方法,用于测量一个平行板电容器中的电场强度。
解答略结语:本文主要针对电磁场学科的期末试题进行了答案解析。
通过选择题、解答题和实验题的形式,涵盖了电磁场的基本概念、定律和实验方法。
电磁场试题含答案
F -T O O L S
PD
F -T O O L S
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W
N O
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k e r- s o ft w a
k e r- s o ft w a
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一、基本概念; 1. 指出下列变量的单位: 电场强度 N/C 、磁场强度 A/m 、坡印廷向量 J/(m2.s ) 、电位 V 、极化强度 C/m 、电通量密度 V/m 、磁化强度 A/m 、电感 H 、 能量密度 J/m3 、 介电常数 F/m 、 传播常数 m-1 、 电偶极矩 D 、 导纳 S 2. 解释名词: 散度、旋度、电场强度、传导电流、运流电流、位移电流、电位、梯度、电偶 极子、磁偶极子、束缚电荷、束缚电流、极化强度、磁化强度、电容、电感、 互感、能量密度、恒定电场、等位面、漏电流、铁磁物质、磁通、平面波、均 匀平面波、坡印廷向量、理想导体、理想介质 3. 主要内容: 电场、磁场边界条件;电场与电位的关系;真空中的电场;介质中的电场;真 空中的磁场;介质中的磁场;高斯定律;安培环路定律;同轴电缆中电场磁场 计算;磁通量的计算;直导线对线框的作用力;同轴线电容、漏电流、电导计 算; 二、填空题: 1、电场的最基本特征就是电场对 运动 或 静止的 电荷都有作用力。 2、在静电场中,导体内电场等于 0 ,导体是 等势体 体,导体表面是 等势 面 ,电力线 垂直 于导体表面。而在恒定电场中,导体内部可能存在 电场 。
7
10-10 数量级。由电场中的折射率
tan1 1 10 10 。由上式知,电流由良导体进入不良 tan 2 2 107
自考电磁场试题及答案
自考电磁场试题及答案一、选择题1. 电磁场是由以下哪两个方面组成的?A. 电场和磁场B. 电场和电流C. 磁场和电流D. 电场和电荷答案:A2. 根据麦克斯韦方程组,电场的产生可以由以下哪种情况引起?A. 电荷的存在B. 磁场的变化C. 电流的存在D. 电荷的运动答案:A、B3. 下列哪个选项不是电磁波的特性?A. 是横波B. 传播不需要介质C. 具有能量D. 速度恒定不变答案:D二、填空题4. 电磁波的频率越高,其______越短。
答案:波长5. 根据法拉第电磁感应定律,当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,会产生______电动势。
答案:感应6. 电磁场的两个基本方面是电场和磁场,它们都具有能量和______。
答案:动量三、简答题7. 简述电磁波的产生机制。
答案:电磁波的产生机制基于麦克斯韦方程组,其中电场和磁场相互作用,可以相互转换。
当电荷加速运动时,会产生变化的电场,这个变化的电场又会产生变化的磁场,反之亦然。
这种相互作用的循环过程就形成了电磁波,它可以在真空中以光速传播。
8. 解释电磁感应现象及其应用。
答案:电磁感应现象是指当磁场中的磁通量发生变化时,会在导体中产生电动势和电流的现象。
这一现象由法拉第电磁感应定律所描述。
电磁感应的应用非常广泛,例如在发电机中,通过机械能转动线圈切割磁力线,产生电动势和电流,将机械能转换为电能。
四、计算题9. 一个无限长直导线通过电流I,距离导线r处的磁场强度B可以通过以下公式计算:B = (μ₀I) / (2πr),其中μ₀是真空的磁导率,其值为4π×10^-7 T·m/A。
如果导线通过的电流I为10A,且在距离导线2m处需要测量磁场强度,请计算该位置的磁场强度。
答案:B = (4π×10^-7 T·m/A × 10A) / (2π × 2m) =1×10^-6 T10. 一个电路中的电容器C和电感器L组成了LC振荡电路。
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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(C)
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 =-+-+-r r r r ,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( C)
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 )
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(C )
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( C )
A.H B μ=r r
B.0H B μ=r r
C.B H μ=r r 0ε0
ε
D.0B H μ=r r
7. 极化强度与电场强度成正比的电介质称为(C)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(B)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(D)
A. E D r r g
B. B H r r g
C. 21E D r r g
D. 2
1B H r r g 10. 镜像法中的镜像电荷是(A)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_标量函数__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_自感磁链_与回路电流之比。
4. 空气中的电场强度5sin(2)x E e t z πβ=-r r V/m ,则位移电流密度
d J r = 。
5. 安培环路定律的微分形式是 ,它说明磁场的旋涡源是 有旋场。
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-=-r r ,其
中βα,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 r 方向传播。
当t=0和z=0时,若H r 取向为y e r ,(1)试写
出E r 和H r 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 r
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222()E J E t t ρμεμε∂∂∇-=+∇∂∂ 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(D)
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)
A.0D E ε=r r
B.0E D ε=r r
C.D E σ=r r
D.E D σ=r r
3. 已知(23)()(22)x y z D x y e x y e y x e =-+-+-r r r r ,如已知电介质的介电常数为0ε,则自由电荷密度ρ为(D)
A. 3
B. 3/
C. 3
D. 0
5. 矢量磁位的旋度是(A )
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)
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(C)
A.V E DdV ⎰r r g
B. 12V E HdV ⎰r r g
C. 12V E DdV ⎰r r g
D. V E HdV ⎰r r g 10. 极化强度与电场强度同方向的电介质称为(C)介质。
A.各向同性
B. 均匀
C.线性
D.可极化
11. 静电场中( D)在通过分界面时连续。
A.E r
B.D r
C.E r 的切向分量
D.J r
12. 在使用镜像法解静电边值问题时,镜像电荷必须位于
0ε0
ε
( )
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)
1. _静电场_是指相对于观察者为静止的电荷产生的场。
2. _电偶极子_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_成正比_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 r 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 r 、E r 、P r 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1/3π A/m ,以相位常数为20rad/m 在空气中沿z e r 方向传播。
当t=0和z=0时,若H r 取向为y e r ,
(1)试写出E r 和H r 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 r 的法向分量是连续的。