电磁场理论期末复习题
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。
(完整word)西安电子科技大学电磁场期末试卷()
ee 《电磁场理论》期末考试题(120分钟 )一、 概念题。
(5⨯8=40分)1 写出电介质中静电场基本方程的微分形式和积分形式;2 写出磁感应强度B和磁矢位A 的关系式,并写出有源及无源空间磁矢位A 满足的方程; 3 写出时变电磁场的边界条件的矢量形式;4 写出麦克斯韦方程组和电流连续性方程的瞬时值微分形式;5 写出正弦电磁场的复坡印亭矢量S和复坡印亭定理;6 写出电磁波极化的定义以及平面电磁波的极化形式;7 对于非磁性介质,写出斜入射的均匀平面波产生全反射的条件; 对于非磁性介质,斜入射的均匀平面波产生全反射的条件是:8 计算长度λ10.=dl 的电基本振子的辐射电阻以及电流振幅值为mA 2时的辐射功率。
二、 一个半径为a 的均匀带电圆盘,电荷面密度为s ρ,求轴线上任意一点的电位.(10分)第二题用图三、内、外半径分别为a 、b 的无限长空心圆柱中均匀分布着轴向电流I ,求柱内外的磁感应强度。
(10 分)ab=l第三题用图四、一个截面如图所示的长槽,向y 方向无限延伸,两侧边的电位为零,槽内∞→y ,0=ϕ,底部电位为00U x =),(ϕ,求槽内电位。
(12分)=ϕ第四题用图五、从麦克斯韦方程组出发,推导各向同性、均匀、无耗介质中,无源区正弦电磁场的波动方程。
六.已知均匀平面电磁波的电场强度为)cos(ˆ)sin(ˆkz t E a kz t E aE y x i -+-=ωω00,将其作为入射波由空气向理想介质平面(0=z )垂直入射,坐标系如图(a )所示,介质的电磁参数为02029μμεε==,,计算:1、反射电磁波电场强度r E 和透射电磁波电场强度t E的复数值表达式;2、反射电磁波磁场强度r H 和透射电磁波磁场强度t H 的瞬时值表达式),(t z H r 和),(t z H t;3、判断入射电磁波、反射电磁波和透射电磁波是何种极化波;4、计算反射功率的时间平均值r av S , 和透射功率的时间平均值t av S ,;5、如果在理想介质分界面处加入厚度为d 的电磁介质如图(b )所示,试求交界面(0=z )无反射时,插入介质层的厚度d 以及相对介电常数r ε。
电磁场期末考试复习题及参考答案-专升本
《电磁场》复习题一、填空题1. 在两种均匀导体的界面上,电流密度 j 的切线分量是否连续? ;电流密度 j 的法线分量是否连续? 。
2、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 形式3、两个同性电荷之间的作用力是 。
4、根据电磁波在波导中的传播特点,波导具有 滤波器的特点。
(HP ,LP ,BP 三选一)5、矢量z y x e e eA ˆˆˆ++= 的大小为 。
6、从场角度来讲,电流是电流密度矢量场的 。
7、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 。
8、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,我们把这种现象称为击穿。
9、法拉第电磁感应定律的微分形式为10、电场强度可表示为_ __的负梯度。
11、一个回路的自感为回路的_ _与回路电流之比。
12、电流连续性方程的积分形式为13、反映电磁场中能量守恒与转换规律的定理是14、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 。
15、电磁波从一种媒质入射到理想导体表面时,电磁波将发生 。
16、法拉第电磁感应定律的微分形式为17、由相对于观察者静止的,且其电量不随时间变化的电荷所产生的电场称为 。
18、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直线,则波称为 。
19、从矢量场的整体而言,无散场的 不能处处为零。
二、选择题1、静电场是 ( )A.无散场B.旋涡场C.无旋场D.既是有散场又是旋涡场2、图中所示曲线表示球对称或轴对称静电场的某一物理量随径向距离r 变化的关系,请指出该曲线可描述下面那方面内容(E 为电场强度的大小,U 为静电势) ( )A 、半径为R 的无限长均匀带电圆柱体电场的E-r 关系B 、半径为R 的无限长均匀带电圆柱面电场的E-r 关系C 、半径为R 的均匀带正电球体电场的U-r 关系D 、半径为R 的均匀带正电球面电场的U-r 关系3、导体在静电平衡下,其内部电场强度 ( )∞orA.为零B.为常数C.不为零D.不确定4、已知一高斯面所包围的体积内电量代数和0=∑i q ,则可肯定( )A 、高斯面上各点场强均为零B 、穿过整个高斯面的电通量为零C 、穿过高斯面上每一面元的电通量为零D 、以上说法都不对5、下列说法正确的是 ( )A 、 闭合曲面上各点场强为零时,面内必没有电荷B 、闭合曲面的电通量为零时,面上各点场强必为零C 、闭合曲面内总电量为零时,面上各点场强必为零D 、通过闭合曲面的电通量仅决定于面内电荷6、电位移矢量与电场强度之间的关系为( )A.0D E ε=B.0E D ε=C.D E σ=D.E D σ=7、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8、矢量磁位的旋度是( )A.磁场强度B.电位移矢量C.磁感应强度D.电场强度9、平行板电容器极板间电介质有漏电时,则在其介质与空间分界面处( )A.E 连续B. D 连续C. J 的法线分量连续D. J 连续10、如图两同心的均匀带电球面,内球面半径为1R ,电量1Q ,外球面半径为2R ,电量2Q ,则在内球面内距离球心为r 处的P 点场强大小E 为( )A 、 2021r 4Q Q πε+B 、+πε2101R 4Q 2202R 4Q πε C 、201r4Q πε D 、0 三、简述题1、坡印廷定理2、试简述唯一性定理,并说明其意义3、位移电流的表达式,它的提出有何意义4、试推导静电场的泊松方程。
电磁场与电磁波期末复习题
电磁场与电磁波模拟题一、选择题1. 已知:e e e e e e z y x z y x B A 432;543++=++=;计算:A⃗×B ⃗⃗= ( A ) A. e x ⃗⃗⃗⃗+2e y ⃗⃗⃗⃗⃗(10−12)+e z ⃗⃗⃗⃗ B. 4e x ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+2e y ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+e z ⃗⃗⃗⃗ C. 6e x ⃗⃗⃗⃗−12e y ⃗⃗⃗⃗⃗+20e z ⃗⃗⃗⃗D. 6e x ⃗⃗⃗⃗+12e y ⃗⃗⃗⃗⃗(A y B z −A z B y )+20e z ⃗⃗⃗⃗2. E ⃗⃗=e x ⃗⃗⃗⃗(x 2+bxz )+e y ⃗⃗⃗⃗⃗(xy 2+ay )+e z ⃗⃗⃗⃗(z −z 2+czx −2xyz )为无源场,求a ,b ,c 的值分别为:( B )A. a=3,b=3,c=1B. a=-1,b=2,c=-2C. a= -2 b=2 ,c=1D. a=1 ,b=2 ,c=-2 3. 自由空间中毕澳-萨伐卡定律表述正确的是:( A ) A. B ⃗⃗=μ04π∫J ⃗×R ⃗⃗R 3dV V B. B ⃗⃗=μ04π∮Idl ⃗×R ⃗⃗R 3 S C. B ⃗⃗=μ02π∮Idl ⃗×R ⃗⃗R 2 CD. B ⃗⃗=μ02π∫J S ⃗⃗⃗⃗⃗×R ⃗⃗R 3dS S4.对于线性及各向同性的媒质,电磁场的电场强度、电位移矢量、磁场强度、磁感应强度本构关系不正确的是( D )A. D⃗⃗=εE ⃗⃗ B. B ⃗⃗=μH ⃗⃗ C. J ⃗=σE ⃗⃗ D. H ⃗⃗=μB ⃗⃗ 5.静电场中电场能量存在于整个电场空间中,和电场强度及电位移矢量相关,下面正确的是:(A )A. W e =12∮φD ⃗⃗∙dS ⃗S +12∫E ⃗⃗∙D ⃗⃗dV V B. W e =12∮φD ⃗⃗∙dl ⃗C +12∫E ⃗⃗∙D ⃗⃗dV VC. W e =12∮φD ⃗⃗∙dS ⃗ S +12∮E ⃗⃗∙D ⃗⃗dlCD. W e =12∮φD ⃗⃗∙dl ⃗C +12∮E ⃗⃗∙D ⃗⃗dl C6. 恒定磁场中磁场能量存在于整个磁场空间中,下面正确的是:(A )A. W m =12∫J ⃗∙A ⃗dVV =12∫H ⃗⃗∙B ⃗⃗dV VB. W e =12∫H ⃗⃗∙B ⃗⃗dVVC. W e =12∫J ⃗∙A ⃗dVV =12∫H ⃗⃗∙B ⃗⃗dV V D. W m =12∫J ⃗∙A ⃗dV V +12∫H ⃗⃗∙B ⃗⃗dV V7. 设点电荷2q 在球坐标系中(d ,0,0)处,接地导体球半径为a,的球心在z=0处,两者组成系统中,在r>a处的电位函数为:()A. φ=q4πε[√22d√r2+(a2d)2−2r a2dcosθ]B. φ=q2πε[d√r2+(2d)2−2r2dcosθ]C. φ=q4πε[d√r2+(d)2−2rdcosθ]D. φ=q2πε[√d√r2+(2d)2−2r2dcosθ]8.无界空间中,媒质为线性及各向同性材料,电磁波传播满足的波动方程为:()A. ∇2E⃗⃗−μεð2E⃗⃗ðt2=μðJ⃗ðt+∇∙ρε;∇2H⃗⃗−μεð2H⃗⃗ðt2=∇×J⃗B. ∇2E⃗⃗+μεð2E⃗⃗ðt2=μðJ⃗ðt+∇∙ρε;∇2H⃗⃗+μεð2H⃗⃗ðt2=∇×J⃗C. ∇2E⃗⃗−μεð2E⃗⃗ðt2=μðJ⃗ðt−∇∙ρε;∇2H⃗⃗−μεð2H⃗⃗ðt2=∇∙J⃗D. ∇2E⃗⃗+μεð2E⃗⃗ðt2=μðJ⃗ðt−∇∙ρε;∇2H⃗⃗+μεð2H⃗⃗ðt2=∇∙J⃗9.空间区域中电磁能守恒的坡印廷定理为:()A. −ddt ∫wdVV=∫J⃗∙VE⃗⃗dV+∮S⃗∙dS S⃗⃗⃗⃗S SB. ddt ∫wdVV=∫J⃗∙VE⃗⃗dV−∮S⃗∙dS S⃗⃗⃗⃗S SC. ddt ∫wdVV=∫J⃗∙VE⃗⃗dV+∮S⃗∙dS S⃗⃗⃗⃗S SD. −ddt ∫wdVV=∫J⃗∙VE⃗⃗dV−∮S⃗∙dS S⃗⃗⃗⃗S S10.均匀平面波在两种媒质都为理想介质中传播时,其反射系数和透射系数为:()A. Γ=E rmE im =η2−η1η2+η1;τ=E tmE im=1+Γ=2η2η2+η1B. Γ=E rmE im =η2+η1η2−η1;τ=E tmE im=1+Γ=2η2η2+η1C. Γ=E rmE im =η2−η1η2+η1;τ=E tmE im=1+Γ=2η2η2−η1D. Γ=E rmE im =η2+η1η2−η1;τ=E tmE im=1+Γ=2η2η2−η111.计算:e n⃗⃗⃗⃗⃗(A⃗⃗∙B⃗⃗)+ A⃗×B⃗⃗=( )A. e n⃗⃗⃗⃗⃗A⃗B⃗⃗(cosθ−sinθ)B. e n⃗⃗⃗⃗⃗A⃗B⃗⃗(cosθ+sinθ)C. e n⃗⃗⃗⃗⃗AB(cosθ+sinθ)D. e n⃗⃗⃗⃗⃗AB(cos θ−sin θ) 12. 计算:∫∇∙F ⃗dV V +∫∇×F ⃗∙dS ⃗S = (A ) A .∮F ⃗∙dS ⃗+∮F ⃗∙dl ⃗C S B .∮F ⃗×dS ⃗+∮F ⃗×dl ⃗C S C .∮∇×F ⃗∙dS ⃗S D .∮∇×F ⃗∙dl ⃗c13.真空中库伦定律的公式,正确的是:( B )A.E r ⃗⃗⃗⃗⃗=12πε0∫ρS R ⃗⃗⃗R 3dS S B.E r ⃗⃗⃗⃗⃗=14πε0∫ρl R⃗⃗⃗R 3dl l C.E r ⃗⃗⃗⃗⃗=14πε0∫ρR ⃗⃗⃗R 2dV V D. E r ⃗⃗⃗⃗⃗=12πε0∫ρR⃗⃗⃗R 3dV V 14.从宏观效应来分析,在电磁场的作用下,媒质会发生极化、磁化和传导三种现象,对应媒质的三种特性的参数分别是: ( A ) A.介电系数ε、磁导率μ、电导率σ B.介电系数σ、磁导率ε、电导率μ C.介电系数μ、磁导率σ、电导率ε D.介电系数μ、磁导率ε、电导率σ15.静电场中,对于点电荷、线电荷、面电荷、体电荷,电位函数与求解公式正确的是:( A )A. φ=14πε∑qiR in i=1+cB. φ=14πε∫ρl dl R 2l +cC. φ=14πε∫ρS dS R 2S+cD. φ=14πε∫ρ dV R 2V+c16.由电流元Idl ⃗产生的恒定磁场,其矢量磁位的公式正确的是:( B ) A. A ⃗=μ4π∫Idl ⃗R 2l +C ⃗ B. A ⃗=μ4π∫Idl ⃗Rl +C ⃗; C.A⃗=μ2π∫Idl⃗R 2 l +C ⃗D. A⃗=μ2π∫Idl⃗Rl +C⃗; 17. 设点电荷2q 在直角坐标系中(0,0,h )处,在z=0处有无限大接地导体,两者组成系统中,在z >0处的电位函数为:( ) A.φ=q2πε[√x 2+y 2+(z−h)2−√x 2+y 2+(z+h)2] B.φ=q 4πε[222−222] C.φ=q2πε[222−222] D.φ=q4πε[222−222]18.无界空间里为线性及各向同性材料,电磁波传播满足的波动方程为:( )A. ∇2E⃗⃗−μεð2E⃗⃗ðt2=μðJ⃗ðt+1ε∇ρ∇2H⃗⃗−μεð2H⃗⃗ðt2=∇×j⃗B.∇2E⃗⃗+μεð2E⃗⃗ðt2=μðJ⃗ðt+1ε∇ρ∇2H⃗⃗+μεð2H⃗⃗ðt2=∇×j⃗C.∇2E⃗⃗−μεð2E⃗⃗ðt2=μðJ⃗ðt−1ε∇ρ∇2H⃗⃗−μεð2H⃗⃗ðt2=∇×j⃗D.∇2E⃗⃗+μεð2E⃗⃗ðt2=μðJ⃗ðt−1ε∇ρ∇2H⃗⃗+μεð2H⃗⃗ðt2=∇×j⃗19.无界空间里媒质为线性及各向同性材料,电磁波传播满足的达朗贝尔方程为:( A)A. ∇2A⃗−μεð2A⃗ðt2=−μJ⃗ ; ∇2φ−μεð2φðt2=−ρεB.∇2A⃗−μεð2A⃗ðt2=μJ⃗ ; ∇2φ−μεð2φðt2=ρεC.∇2A⃗+μεð2A⃗ðt2=−μJ⃗ ; ∇2φ+μεð2φðt2=−ρεD. ∇2A⃗+μεð2A⃗ðt2=μJ⃗ ; ∇2φ+μεð2φðt2=ρε20. E⃗⃗⃗=e x⃗⃗⃗⃗⃗E xm cos(ωt−kz+ϕx)+e y⃗⃗⃗⃗⃗E ym sin(ωt−kz+ϕy)复矢量:(A)A. E m=e x⃗⃗⃗⃗⃗E xm e j(−kz+ϕz)+e y⃗⃗⃗⃗⃗E ym e j(−kz+ϕy−π2)B. E m=e x⃗⃗⃗⃗⃗E xm e j(−kz+ϕz)+e y⃗⃗⃗⃗⃗E ym e j(−kz+ϕy+π2)C. E m=e x⃗⃗⃗⃗⃗E xm e j(−kz−ϕz)+e y⃗⃗⃗⃗⃗E ym e j(−kz−ϕy)D. E m=e x⃗⃗⃗⃗⃗E xm e j(−kz−ϕz)+e y⃗⃗⃗⃗⃗E ym e j(−kz−ϕy)二、填空题1.矢量函数A⃗⃗通量的密度称为散变 ,即div A⃗⃗= ;2.自由电荷在其周边空间中形成的电场称为电磁场,为无旋场;恒定电流在其周边空间形成的磁场称为恒定磁场,为无散场。
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 =______。
电磁场期末试题
电磁场与电磁波期末测验题一、判断题:(对的打√,错的打×,每题2分,共20分)1、标量场在某一点梯度的大小等于该点的最大方向导数。
(√)2、真空中静电场是有旋矢量场。
(×)3、在两种介质形成的边界上,电场强度的切向分量是不连续的。
(×)4、当导体处于静电平衡状态时,自由电荷只能分布在导体的表面。
(√)5、在理想导体中可能存在恒定电场。
(×)6、真空中恒定磁场通过任一闭合面的磁通为零。
(√)7、时变电磁场是有旋有散场。
(√)8、非均匀平面波一定是非TEM 波。
(×)9、任意取向极化的平面波可以分解为一个平行极化波与一个垂直极化波的合成 (√)10、真空波导中电磁波的相速大于光速。
(√)二、简答题(10+10=20分)1、简述静电场中的高斯定律及方程式。
答:真空中静电场的电场强度通过任一闭合曲面的电通等于该闭合曲面所包围的电荷量与真空介电常数之比。
⎰=⋅S S E 0d εq2、写出麦克斯韦方程的积分形式。
答:S D J l H d )(d ⋅∂∂+=⋅⎰⎰S l t S B l E d d ⋅∂∂-=⋅⎰⎰S lt 0d =⋅⎰S S Bq S=⋅⎰ d S D三、计算题(8+8+10+10+12+12)1 若在球坐标系中,电荷分布函数为⎪⎩⎪⎨⎧><<<<=-b r b r a a r 0, ,100 ,03ρ试求b r a a r <<<< ,0及b r >区域中的电通密度D 。
解 作一个半径为r 的球面为高斯面,由对称性可知r e D s D 24d rq q s π=⇒=⋅⎰ 式中q 为闭合面S 包围的电荷。
那么在a r <<0区域中,由于q = 0,因此D = 0。
在b r a <<区域中,闭合面S 包围的电荷量为()3333410d a r v q v -⨯==-⎰πρ 因此, ()r e D 2333310r a r -=- 在b r >区域中,闭合面S 包围的电荷量为()3333410d a b v q v -⨯==-⎰πρ 因此, ()r e D 2333310r a b -=- 2 试证位于半径为a 的导体球外的点电荷q 受到的电场力大小为222302232)(4)2(a f f a f a q F ---=πε 式中f 为点电荷至球心的距离。
电磁场期末考试试题
电磁场期末考试试题一、选择题(每题2分,共20分)1. 电磁波在真空中的传播速度是多少?A. 299,792,458 m/sB. 3.0 x 10^8 m/sC. 1.0 x 10^8 m/sD. 9.0 x 10^7 m/s2. 麦克斯韦方程组中描述磁场变化产生电场的方程是:A. ∇ × E = -∂B/∂tB. ∇ × B = ∂E/∂tC. ∇ × E = ∂B/∂tD. ∇ × B = -∂E/∂t3. 在静电场中,电场强度与电势的关系是:A. E = -∇VB. E = ∇VC. E = ∇×VD. E = -∇×V4. 以下哪个不是电磁波的类型?A. 无线电波B. 可见光C. X射线D. 声波5. 根据洛伦兹力公式,一个带电粒子在磁场中运动时受到的力是:A. F = qvBC. F = qB × vD. F = q × (v × B)6. 以下哪个是描述电磁波的偏振性质的?A. 频率B. 波长C. 振幅D. 方向7. 电磁波在介质中的传播速度与真空中相比:A. 总是更大B. 总是更小C. 取决于介质的折射率D. 无法确定8. 一个闭合电路中的感应电动势与磁通量变化的关系由以下哪个定律描述?A. 欧姆定律B. 法拉第电磁感应定律C. 基尔霍夫电压定律D. 基尔霍夫电流定律9. 在电磁场理论中,以下哪个不是电磁波的属性?A. 频率B. 波长C. 质量D. 能量10. 以下哪个是描述电磁波在介质中传播时波速变化的公式?A. v = c/nC. v = c + nD. v = n/c二、简答题(每题5分,共20分)1. 简述麦克斯韦方程组的四个基本方程及其物理意义。
2. 解释什么是电磁波的色散现象,并给出一个例子。
3. 说明什么是电磁感应,并给出一个实际应用的例子。
4. 描述电磁波在不同介质中的传播特性。
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________。
电磁场理论复习题(含答案)
第1~2章 矢量分析 宏观电磁现象的基本规律1. 设:直角坐标系中,标量场zx yz xy u ++=的梯度为A,则M (1,1,1)处 A = ,=⨯∇A 0 。
2. 已知矢量场xz e xy e z y e A z y x ˆ4ˆ)(ˆ2+++= ,则在M(1,1,1)处=⋅∇A 9 。
3. 亥姆霍兹定理指出,若唯一地确定一个矢量场(场量为A),则必须同时给定该场矢量的 旋度 及 散度 。
4. 写出线性和各项同性介质中场量D 、E 、B 、H、J 所满足的方程(结构方程): 。
5. 电流连续性方程的微分和积分形式分别为 和 .6. 设理想导体的表面A 的电场强度为E 、磁场强度为B,则(a )E 、B皆与A 垂直。
(b)E 与A 垂直,B与A 平行。
(c )E 与A 平行,B与A 垂直.(d )E 、B 皆与A 平行。
答案:B7. 两种不同的理想介质的交界面上,(A)1212 , E E H H == (B)1212 , n n n n E E H H == (C ) 1212 , t t t t E E H H == (D) 1212 , t t n n E E H H ==答案:C8. 设自由真空区域电场强度(V/m) )sin(ˆ0βz ωt E eE y -=,其中0E 、ω、β为常数。
则ˆˆˆ222x y z e e e ++A⋅∇A ⨯∇EJ H B E D σ=μ=ε= , ,t q S d J S∂∂-=⋅⎰ tJ ∂ρ∂-=⋅∇空间位移电流密度d J(A/m 2)为:(a ) )cos(ˆ0βz ωt E ey - (b ) )cos(ˆ0βz ωt ωE e y -(c ) )cos(ˆ00βz ωt E ωey -ε (d ) )cos(ˆ0βz ωt βE e y -- 答案:C 9. 已知无限大空间的相对介电常数为4=εr ,电场强度(V/m) 2cos ˆ0dxeE x πρ= ,其中0ρ、d 为常数。
电磁场与电磁波期末试卷B卷复习资料1
淮海工学院10 - 11 学年第 2 学期电磁场与电磁波期末试卷(B闭卷)答案与评分标准题号一二三四五1五2五3五4总分核分人分值11010100得分判断题(本大题共10小题, 每题1分, 共10分)1. 导体或介质所受到的静电力可以由能量的空间变化率计算得出。
(√)2. 在恒定电流场中, 电流密度通过任一闭合面的通量一定为零。
(√)3. 均匀导体中没有净电荷, 在导体面上, 也没有电荷分布。
(×)4.标量场梯度的方向沿其等值面的切线方向........... (. ...............5. 在理想导电体的表面上电场强度的切向分量等于零。
(√)6. 在无限大理想介质中传播的平面电磁波不衰减。
(√)7.复能流密度矢量的实部代表能量的流动, 虚部代表能量交换。
(√)8. 平面波的频率是由波源决定的。
(√)9. 用单站雷达可以发现隐形飞机。
(×)一、10. 地面雷达存在低空盲区。
(√)单项选择题(本大题共10小题, 每题3分, 共30分)1.一个点电荷位于一无限宽和厚的导电板上方(0, 0, d)点, 如图1所示,则求解上半空间p()点的电场时, 导体板上的感应电荷可用位于[ B ]的像电荷代替。
A.(0, 0, );B.(0, 0, );图1C.(x, y, ); D、(x, y, )。
2.设在无源的自由空间中, 电场强度复矢量的表达式为则以下说法正确的是[ A ] 。
A.此电磁波沿z轴正向传播;B.该电磁波为椭圆极化波;C.该电磁波沿z轴方向衰减;D.该电磁波为右旋椭圆极化波。
3.当平面波在介质中传播时, 其传播特性与比值有关。
此比值实际上反映了[ A ] 。
A.介质中传导电流与位移电流的幅度之比;B.复介电常数的实部与虚部之比;C.电场能量密度与磁场能量密度之比;D.介质中位移电流与传导电流的幅度之比。
4. 已知一电磁波电场强度复矢量表达式为由此可知它的极化特性为[ C ] 。
电磁场与电磁波期末考试题库
电磁场与电磁波期末考试题库一、选择题1.静电场是指:– A. 电荷在电场中不断运动的状态– B. 电荷在电场中静止的状态– C. 电场中没有电荷存在的状态– D. 电场中电势为零的状态2.电场强度的定义式是:– A. $E =\\frac{1}{4\\pi\\varepsilon_0}\\frac{q}{r^2}$– B. $E = \\varepsilon_0\\frac{q}{r^2}$– C. $E =\\frac{1}{4\\pi\\varepsilon_0}\\frac{q}{r}$– D. $E = \\varepsilon_0\\frac{q}{r}$3.电场线的特点是:– A. 线的密度表示电场强度的大小– B. 线的颜色表示电场强度的大小– C. 线的方向表示电场强度的方向– D. 线上的点表示电场强度的大小4.关于电场线的说法正确的是:– A. 电场线一定是直线– B. 电场线一定是曲线– C. 电场线既可以是直线也可以是曲线– D. 电场线没有特定的形状5.电场中的带电粒子受到的力是由以下哪些因素决定的?– A. 粒子的电荷大小– B. 粒子所处位置的电场强度– C. 粒子的质量– D. 粒子的电荷大小和所处位置的电场强度二、填空题1.电场强度的单位是\\\\。
2.静电势能的单位是\\\\。
3.感应电场的方向与引起它的磁场的变化方式\\\\。
4.麦克斯韦方程组包括\\\_\_个方程。
三、计算题1.一根长为10cm的直导线通有1A的电流,求导线周围某点的磁场强度。
2.一个带电粒子在电场中受到的力为5N,电荷大小为2C,求电场强度的大小。
3.两个带电粒子相距1m,电荷分别为1C和-2C,求它们之间的电势能。
四、问答题1.什么是电磁场?2.什么是电磁波?3.静电场和感应电场有什么区别?4.麦克斯韦方程组描述了什么?五、实验题设计一个实验,验证库仑定律。
以上是《电磁场与电磁波期末考试题库》的题目内容,包括选择题、填空题、计算题、问答题和实验题。
电磁学期末考试题及答案
电磁学期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪项是电流的单位?A. 牛顿B. 库仑C. 安培D. 伏特答案:C2. 电磁波的传播速度在真空中是恒定的,其值是:A. 299,792,458 m/sB. 300,000,000 m/sC. 3.00 x 10^8 m/sD. 3.00 x 10^5 m/s答案:C3. 根据麦克斯韦方程组,以下哪项描述了电场与磁场之间的关系?A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 欧姆定律D. 安培环路定理答案:B4. 一个点电荷在电场中受到的力与以下哪个因素无关?A. 电荷量B. 电场强度C. 电荷的正负D. 电荷的质量答案:D5. 以下哪个选项是描述磁场的基本物理量?A. 电势B. 磁通C. 磁感应强度D. 电场强度答案:C6. 一个闭合电路中的感应电动势与以下哪个因素有关?A. 磁场强度B. 导线长度C. 导线运动速度D. 所有以上因素答案:D7. 根据洛伦兹力定律,一个带电粒子在磁场中运动时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:D8. 电磁波的波长与频率的关系是: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:B9. 以下哪种材料最适合用于制作超导磁体?A. 铁B. 铜C. 铝D. 铌钛合金答案:D10. 电磁感应现象是由以下哪位科学家发现的?A. 牛顿B. 法拉第C. 麦克斯韦D. 欧姆答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 电磁波的传播不需要______。
答案:介质2. 电流通过导线时,导线周围会产生______。
答案:磁场3. 根据欧姆定律,电流I等于电压V除以电阻R,即I=______。
答案:V/R4. 电荷的定向移动形成了______。
答案:电流5. 电磁波的传播速度在真空中是______。
答案:3.00 x 10^8 m/s6. 电磁波的波长、频率和波速之间的关系是______。
电磁场理论期末复习题
电磁场理论期末复习题(附答案)一填空题1.静止电荷所产生的电场,称之为静电场;电荷Q在某点所受电场力为F,则该点电场强度的大小为QFE=。
2. 可以用电位的负梯度来表示电场强度;当电位的参考点选定之后,静电场中各点的电位值是唯一确定的。
3.__电荷_____的规则运动形成电流;将单位正电荷从电源负极移动到正极,非静电力__所做的功定义为电源的电动势4.由恒定电流或永磁体产生的磁场不随时间变化,称为恒定磁场。
5.磁感应强度B是无散场,它可以表示为另一个矢量场A的旋度,称A为矢量磁位,为了唯一地确定A,还必须指定A的散度为零,称为库仑规范。
6.静电场的边界条件,即边值问题通常分为三类:第一类为给定整个边界上的位函数值;第二类为给定边界上每一点位函数的法向导数值;第三类为给定一部分边界上每一点的位函数值,同时给定另一部分边界上每一点的位函数的法向导数值。
7.位移电流扩大了电流的概念,它由电场的变化产生,相对于位移电流我们称由电荷规则运动形成的电流为传导电流和运流电流。
8. 在电磁波传播中,衰减常数α的物理意义为表示电磁波每传播一个单位的距离,其振幅的衰减量,相位常数β的物理意义为表示电磁波每传播一个单位距离相位偏移量。
10.静电场是有势场,静电场中各点的电场与电位关系用公式表示是__Eφ=-∇_______。
13._____恒定电流________________产生的磁场,叫做恒定磁场。
14.库仑规范限制了矢量磁位A的多值性,但不能唯一确定A。
为了唯一确定A,还必须给定A的____散度为零________________________。
16.时变电磁场分析中,引入洛仑兹规范是为了解决动态位的____惟一性__________。
18.载流导体在磁场中会受到电磁力的作用,电磁力的方向由__左手_____定则确定。
二、选择题1.磁感应强度B 与磁场强度H 的一般关系为 ( B )A.H =μBB.B =μHC.H =μr BD.B =μ0H2 导体在静电平衡下,其内部电场强度 ( B )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 ( C )A. 4π×10-5H/mB. 4π×10-6H/mC. 4π×10-7H/m D. 4π×10-8H/m4.磁通Φ的单位为 ( B )A.特斯拉B.韦伯C.库仑D.安匝5.矢量磁位的旋度是 ( A )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 ( D )A.8.85×10-9F/mB.8.85×10-10F/mC.8.85×10-11F/mD.8.85×10-12F/m7.下面说法正确的是 ( A )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 8 静电场中试验电荷受到的作用力大小与试验电荷的电量 ( C )A.成反比B.成平方关系C.成正比D.无关9.平板电容器的电容量与极板间的距离 ( B )A.成正比B.成反比C.成平方关系D.无关10.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 ( B )A.是任意的B.相互垂直C.同向平行D.反向平行 2.高斯定理的积分形式描述了 B 的关系;A .闭合曲面内电场强度与闭合曲面内电荷之间的关系 B. 闭合曲面的电场强度通量与闭合曲面内电荷之间的关系 C .闭合曲面内电场强度与闭合曲面外电荷之间的关系 D. 闭合曲面的电场强度通量与闭合曲面附近电荷之间的关系13.以下阐述中,你认为正确的一项为 D ;A. 可以用电位的函数的梯度表示电场强度B. 感应电场是保守场,其两点间线积分与路径无关C.静电场是无散场,其在无源区域的散度为零D.静电场是无旋场,其在任意闭合回路的环量为零14. 以下关于电感的阐述中,你认为错误的一项为 C ;A.电感与回路的几何结构有关B. 电感与介质的磁导率有关C.电感与回路的电流有关D.电感与回路所处的磁场强度无关17.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 BC ;A.均匀的B.各向同性的C.线性的D.可极化的18. 均匀导电媒质是指其电导率无关于 B ;A.电流密度B.空间位置C.时间D.温度19.关于镜像法,以下不正确的是 B ;A.它是解静电边值问题的一种特殊方法B.用假想电荷代替原电荷C.假想电荷位于计算区域之外D.假想电荷与原电荷共同作用满足原边界条件20. 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 D ;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22.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( C )A.大于1B.等于1C.小于1D.无确定关系24.真空中均匀平面波的波阻抗为 A ;A.377ΩB.237ΩC.277ΩD.337Ω25. 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 B ;A.是任意的B.相互垂直C.同向平行D.反向平行三、简答题1.什么是接地电阻?其大小与哪些因素有关?答:接地设备呈现出的总电阻称之为接地电阻;其大小与土壤电导率和接地体尺寸(等效球半径)成反比2.写出微分形式的麦克斯韦的数学表达式。
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?满足的关系式n ??=?εσ-。
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 =r2。
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。
电磁场期末考试试题
电磁场期末考试试题电磁场期末考试试题电磁场是物理学中的一个重要概念,它涉及到电荷、电场、磁场等一系列的物理现象和规律。
在电磁场的学习过程中,我们需要通过期末考试来检验自己对这一知识点的掌握程度。
本文将以电磁场期末考试试题作为主题,深入探讨电磁场的相关知识。
第一题:简答题1. 什么是电磁场?电磁场是由电荷所产生的电场和磁场相互作用而形成的物理现象。
它是一种具有能量和动量的物质。
2. 电场和磁场有何区别?电场是由电荷所产生的,具有电荷的性质,可以对电荷施加力。
而磁场是由电流所产生的,具有磁性的物质可以对磁场施加力。
3. 电磁场的四个基本方程是什么?电磁场的四个基本方程是麦克斯韦方程组,包括高斯定律、法拉第电磁感应定律、安培环路定律和法拉第电磁感应定律。
第二题:计算题4. 一个点电荷q在真空中产生的电场强度为E,与该点电荷相距r的某点的电场强度为多少?根据库伦定律,电场强度与电荷量成正比,与距离的平方成反比。
因此,该点的电场强度为E' = kq/r^2,其中k为库伦常数。
第三题:分析题5. 请解释磁场的磁感应强度和磁场强度之间的关系。
磁感应强度B是描述磁场的物理量,它的单位是特斯拉。
而磁场强度H是描述磁场中磁性物质受到的力的物理量,它的单位是安培/米。
两者之间的关系可以通过安培定律得到,即B = μH,其中μ为磁导率。
第四题:应用题6. 一个长直导线中有电流I流过,求离导线距离为r的点的磁场强度。
根据安培环路定律,长直导线产生的磁场强度与电流成正比,与距离成反比。
因此,该点的磁场强度为B = μI/2πr,其中μ为真空中的磁导率。
通过以上试题,我们可以看出电磁场的学习内容涉及到电场、磁场、电荷、电流等多个方面的知识。
在解答试题的过程中,我们需要灵活运用电磁场的基本方程和定律,理解电磁场的物理规律。
同时,我们也可以通过计算题和应用题来加深对电磁场的理解和应用能力。
总结起来,电磁场期末考试试题是一个考察学生对电磁场知识掌握程度的重要方式。
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_______。
电磁场期末复习资料
____
A.磁场随时间变化
B.回路运动
C.磁场分布不均匀
D.同时选择 A 和 B
10.两个同频同方向传播,极化方向相互垂直的线极化波合成一个椭圆极化波,则一
定有____ __
A.两者的相位差不为 0 和π
B.两者振幅不同
C.两者的相位差不为±π/2
D.同时选择 A 和 B
二、填空题(共 21 分)
第 11 页 共 35页
四、(12 分)同心导体球形电容器内球半径为 a,外球半径为 b,厚度可以忽略。内、外球 之
间的下半部分填充介电常数为 ε 的电介质,内球带电荷 Q,如题图 2-1 所示。试求: (1)空间的场强分场; (2)空间的电位分布; (3)电容器的电容; (4)系统的静电能量。
第 12 页 共 35页
五、(12 分)z < 0 的区域的媒质参数为ε1 = ε0、µ1 = µ0、σ1 = 0 , z > 0 区域的媒 质参数为ε2 = 5ε0、µ2 = 20µ0、σ 2 = 0 。
已知在此表面上反射波电场
,透射波电场
)的表面上, ,且介质内透射波
波长为真空中入射波波长的 ,求介质的相对磁导率 和相对介电常数 。
(4)
一、选择题(共 20 分)
1.在无损耗均匀媒质(电导率为 0,磁导率为μ,介电常数为ε)中,正弦电磁场复矢量
(即向量)H(r)满足亥姆霍兹方程 ∇ 2
ρ H
+
k
2
传播波的电场的 z 分量与 x 方向传播波的电场的 z 分量大小相等、方向相反,则在原点处合
成电场随时间变化的矢端轨迹是
。在轨迹所在的平面上,此轨迹方程为
5、 一个长螺线管的半径为 a,单位长度上密绕 n 匝线圈。若铁芯的磁导率为 u,线圈中通有
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。
工程电磁场期末考题
工程电磁场期末考题引言工程电磁场是电子工程、通信工程等专业的一门基础课程,通过学习工程电磁场,可以了解电磁场的基本理论和应用。
期末考试是对学生对于这门课程的总结和应用能力的考核,下面是一些可能出现的考题,供同学们参考。
题目一:电磁场的基本概念和性质(300字)1.什么是电磁场?它是如何产生的?2.电磁场的基本特性有哪些?3.电磁场的单位和常用量纲是什么?解答提示:1.电磁场是一种由电荷和电流产生的物理现象,它包括电场和磁场两个部分。
电场是由电荷产生的,磁场是由电流产生的。
当电荷运动产生电流时,它会激发周围的电场和磁场。
2.电磁场具有超距作用、波动性、辐射性等特性。
3.电磁场的电场强度和磁感应强度的单位分别是牛顿/库仑和特斯拉。
题目二:电场的计算和分析(500字)1.什么是电场强度?如何计算电场强度?2.电场的叠加原理是什么?如何应用电场的叠加原理计算电场强度?3.电势能在电场中的应用是什么?如何计算电场中的电势能?解答提示:1.电场强度是描述电场的一种物理量,表示单位正电荷在电场中所受到的力。
它的计算公式是E = F/q,其中E 表示电场强度,F表示力,q表示电荷。
2.电场的叠加原理指的是在多个电荷存在的情况下,每个电荷所产生的电场强度可以叠加。
应用电场的叠加原理时,只需要将每个电荷所产生的电场分别计算出来,然后将它们相加即可。
3.电势能是描述电荷在电场中具有的能量,它可以通过计算电荷在电场中所受到的力和移动距离的积来求得。
电势能的计算公式是Ep = q * V,其中Ep表示电势能,q 表示电荷,V表示电势。
题目三:静磁场的计算和分析(400字)1.什么是静磁场?它与静电场有什么不同?2.安培环路定理是什么?如何计算磁场强度?3.磁感应强度与磁场强度有什么关系?解答提示:1.静磁场是指磁场中磁感应强度和磁场强度保持不变的情况。
与静电场不同,静磁场中不会有电荷的移动,只有磁场的变化。
2.安培环路定理是描述磁场的一种定律,它指出磁场沿闭合回路的环流等于通过这个回路的总电流。
电磁场,磁介质,静电场,恒流场,期末复习题与答案
第三章 电磁感应 电磁场的相对论变换 习题一、判断题1、若感应电流的方向与楞次定律所确定的方向相反,将违反能量守恒定律。
√2、楞次定律实质上是能量守恒定律的反映。
√3、涡电流的电流线与感应电场的电场线重合。
×4、设想在无限大区域内存在均匀的磁场,想象在这磁场中作一闭合路径,使路径的平面与磁场垂直,当磁场随时间变化时,由于通过这闭合路径所围面积的磁感通量发生变化,则此闭合路径存在感生电动势。
×5、如果电子感应加速器的激励电流是正弦交流电,只能在第一个四分之一周期才能加速电子。
√6、自感系数I L ψ=,说明通过线圈的电流强度越小,自感系数越大。
×7、自感磁能和互感磁能可以有负值。
×8、存在位移电流,必存在位移电流的磁场。
×9、对一定的点,电磁波中的电能密度和磁能密度总相等。
√10、在电子感应加速器中,轨道平面上的磁场的平均磁感强度必须是轨道上的磁感强度的两倍。
√11、一根长直导线载有电流I ,I 均匀分布在它的横截面上,导线内部单位长度的磁场能量为:πμ1620I 。
√12、在真空中,只有当电荷作加速运动时,它才可能发射电磁波。
√13、振动偶极子辐射的电磁波,具有一定方向性,在沿振动偶极子轴线方向辐射最强,而与偶极子轴线垂直的方向没有辐射。
×14、一个正在充电的圆形平板电容器,若不计边缘效应,电磁场输入的功率是⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∙=⎰⎰C q dt d A d S P 22 。
(式中C 是电容,q 是极板上的电量,dA 是柱例面上取的面元)。
√二、 选择题1有两个长螺线管A和B,它们的直径和长度都相同,并且只含有一层绕组。
相邻各匝互相接触并保持绝缘,绝缘层厚度可以忽略不计,螺线管A是由许多匝细导线组成,而螺线管B 是由几匝粗导线组成。
则:A. 螺线管B的自感系数较大,螺线管A的时间常数较大B. 螺线管A的自感系数较大,螺线管B的时间常数较大C. 螺线管A的自感系数和时间常数均较大D. 螺线管B的自感系数和时间常数均较大2如图所示,金属棒ab在均匀磁场B中饶过c点的轴oo'转动,ab的长度小于bc,则:A.a点与b点等电位B.a点与b点电位高C.a点与b点电位低D.无法确定3 两根平行导线截有大小相等方向相反的电流。
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电磁场理论期末复习题(附答案)一填空题1.静止电荷所产生的电场,称之为静电场;电荷Q在某点所受电场力为F,则该点电场强度的大小为QFE=。
2. 可以用电位的负梯度来表示电场强度;当电位的参考点选定之后,静电场中各点的电位值是唯一确定的。
3.__电荷_____的规则运动形成电流;将单位正电荷从电源负极移动到正极,非静电力__所做的功定义为电源的电动势4.由恒定电流或永磁体产生的磁场不随时间变化,称为恒定磁场。
5.磁感应强度B是无散场,它可以表示为另一个矢量场A的旋度,称A为矢量磁位,为了唯一地确定A,还必须指定A 的散度为零,称为库仑规范。
6.静电场的边界条件,即边值问题通常分为三类:第一类为给定整个边界上的位函数值;第二类为给定边界上每一点位函数的法向导数值;第三类为给定一部分边界上每一点的位函数值,同时给定另一部分边界上每一点的位函数的法向导数值。
7.位移电流扩大了电流的概念,它由电场的变化产生,相对于位移电流我们称由电荷规则运动形成的电流为传导电流和运流电流。
8. 在电磁波传播中,衰减常数α的物理意义为表示电磁波每传播一个单位的距离,其振幅的衰减量,相位常数β的物理意义为表示电磁波每传播一个单位距离相位偏移量。
10.静电场是有势场,静电场中各点的电场与电位关系用公式表示是__Eφ=-∇_______。
13._____恒定电流________________产生的磁场,叫做恒定磁场。
14.库仑规范限制了矢量磁位A的多值性,但不能唯一确定A。
为了唯一确定A,还必须给定A的____散度为零________________________。
16.时变电磁场分析中,引入洛仑兹规范是为了解决动态位的____惟一性__________。
18.载流导体在磁场中会受到电磁力的作用,电磁力的方向由__左手_____定则确定。
二、选择题1.磁感应强度B与磁场强度H的一般关系为 ( B )A.H=μBB.B=μHC.H=μr BD.B=μ0H2 导体在静电平衡下,其内部电场强度 ( B )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 ( C )A. 4π×10-5H/mB. 4π×10-6H/mC. 4π×10-7H/mD. 4π×10-8H/m4.磁通Φ的单位为 ( B )A.特斯拉B.韦伯C.库仑D.安匝5.矢量磁位的旋度是 ( A )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 ( D )A.8.85×10-9F/mB.8.85×10-10F/mC.8.85×10-11F/mD.8.85×10-12F/m7.下面说法正确的是 ( A )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8 静电场中试验电荷受到的作用力大小与试验电荷的电量 ( C )A.成反比B.成平方关系C.成正比D.无关9.平板电容器的电容量与极板间的距离 ( B )A.成正比B.成反比C.成平方关系D.无关10.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 ( B )A.是任意的B.相互垂直C.同向平行D.反向平行2.高斯定理的积分形式描述了 B 的关系;A.闭合曲面内电场强度与闭合曲面内电荷之间的关系B. 闭合曲面的电场强度通量与闭合曲面内电荷之间的关系C.闭合曲面内电场强度与闭合曲面外电荷之间的关系D. 闭合曲面的电场强度通量与闭合曲面附近电荷之间的关系13.以下阐述中,你认为正确的一项为 D ;A. 可以用电位的函数的梯度表示电场强度B. 感应电场是保守场,其两点间线积分与路径无关C.静电场是无散场,其在无源区域的散度为零D.静电场是无旋场,其在任意闭合回路的环量为零14. 以下关于电感的阐述中,你认为错误的一项为 C ;A.电感与回路的几何结构有关B. 电感与介质的磁导率有关C.电感与回路的电流有关D.电感与回路所处的磁场强度无关17.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 BC ;A.均匀的B.各向同性的C.线性的D.可极化的18. 均匀导电媒质是指其电导率无关于 B ;A.电流密度B.空间位置C.时间D.温度19.关于镜像法,以下不正确的是 B ;A.它是解静电边值问题的一种特殊方法B.用假想电荷代替原电荷C.假想电荷位于计算区域之外D.假想电荷与原电荷共同作用满足原边界条件20. 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 D ;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22.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( C )A.大于1B.等于1C.小于1D.无确定关系24.真空中均匀平面波的波阻抗为 A ;A.377ΩB.237ΩC.277ΩD.337Ω25. 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 B ;A.是任意的B.相互垂直C.同向平行D.反向平行三、简答题1.什么是接地电阻?其大小与哪些因素有关?答:接地设备呈现出的总电阻称之为接地电阻;其大小与土壤电导率和接地体尺寸(等效球半径)成反比2.写出微分形式的麦克斯韦的数学表达式。
说明它揭示了哪些物理量含义?)3.电偶极子答:一对相距很近的正、负电荷称之为电偶极子 4.体电流密度答:垂直于电荷运动方向单位面积上通过的电流 5.介质中的磁场强度(用公式定义) 6.磁场能量密度答:单位体积内的磁场能量7.传导电流、位移电流、运流电流是如何定义的?各有什么特点?答:传导电流是导体中电荷运动形成的电流;位移电流是变化的电场产生的等效电流;运流电流是不导电空间内电荷运动形成的电流四、分析计算题1、如图所示,真空中有电荷以体密度为ρ均匀分布于一半径为R 的球中,如图所示。
求球内、外的电场强度。
解: a<R时,⎰S EdS =dv v ⎰0ερ ,即 24a E π⨯=3034a ⨯⨯περ,所以03ερa E =a>R 时,⎰S EdS =0εq,即 24a E π⨯=3034a ⨯⨯περ,所以3023aR E ερ= 2、已知半径为a 的球内、 外的电场强度为求电荷分布。
解:▽00ερερ=⇒=•→E ▽dr Er r d rq E ⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=•→→220a r <=,0ρ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=→3200215215a r a E ερ2.求半径为α的均匀带电球体在球内外产生的电位解:03,ερr E a r =< 2033,ra E a r ερ=> 取球心为参考点a r r Er <==,302ερϕ a r r a Er >==,303εϕϕ 3、设同轴线的内导体半径为a ,外导体的内半径为b ,外半径为c ,如图所示,设内外导体间分别流过反向电流I ,两导体之间介质的磁导率为μ,试求各区域的H ,B 。
解:选用圆柱坐标系()1R <ρa ≤≤ρ0,取安培还路的交链电流)(2325)(330220a r a r a r E e E a r ra E e E r r <⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=>=222212aI a I I ρπρπ⨯=⨯=应用安培环路定理得, →→→=⇒=⇒=φφπρπρρπρe a I H a I u e B a I u B 212012201222φφπρπρπρρ→→→=⇒=⇒=≤≤e I H I u e B I u B b a 222,20202πρρπρρρρφφ22,222322200322223→→⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---⇒⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=⇒---=≤≤e b c bI I H e b c b I u I u B bc b I I I c b000,444=⇒=⇒=≤H B I c ρ4.如图所示,设同轴线的内导体半径为a, 外导体的内半径为b ,内、 外导体间填充电导率为σ的导电媒质,如下图所示,求同轴线单位长度的漏电电导。
解:介质中任一点的漏电密度等于πρρ2I e →,I为通过半径为ρ的单πρσσρ2→→→→⇒=I e EE J ,位长度同轴同圆柱面的漏电电流,则由于内外导体间电压πσ2ln0a b I dl E U b ==⎰→漏电率ab UI G ln 2πσ==5.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。
解:当⎰=<oIBdl a p c μ,, 由于1I =22/a I P , 则202022a I I a B πρμπρρμ=*=当πρμμρ2,,00IB I dl B a c ==⋅>⎰则 6.如下图所示,一个半径为a 的接地导体球,一点电荷q 位于距球心d 处,求球外任一点的电位。
8、同心球电容器的内导体半径为a ,外导体的内半径为b ,其间填充两种介质,上半部分的介电常数为1ε,下半部分的介电常数为2ε,如图所示,设内、外导体带电分别为q 和q -,分别求上、下两部分的电位移矢量和电场强度。
解:由边界边条可得 E E ==21E 又由 q DdV D V =⋅∇⇒=⋅∇⎰ρ∴q dV D dV D VV-=⋅∇+⋅∇⎰⎰21q dS D dS D SS-=+⎰⎰21qEdS dS E SS-=+⎰⎰21εε∴))(())((22212221b a qE q a b E -+=⇒-=⋅-⋅+εεπππεε ∴))((2221111b a q E D -+==εεπεε ))((2221222b a qE D -+==εεπεε 9、半径为a 的无限长直导线,流过的电流为I ,试计算导体内、外的磁感应强度。
解:由于 J u B 0=⨯∇ ∴00I u Bdl l=⎰当r a >时 2202a r I u r B ••=πππ∴)(220a r a Ir u B <•=π当r a <时 I u r B 02=π ∴)(20a r rIu B >=π 10、求置于无限大接地平面导体上方,距导体面为h 处有一点电荷q ,在空间任一点产生的电位。
11、在聚苯乙烯(06.2εε=)与空气的分界面两边,聚苯乙烯中的电场强度为m V /2500,电场方向与分界面法线的夹角是020,如图所示。
试求: (1)空气中电场强度与分界面法线的夹角;(=020tan 0.363) (2)空气中的电场强度。
12、设同轴线的内导体半径为a ,外导体的内半径为b ,内、外导体间填充电导率为σ的导电媒质,如图所示,试求同轴线单位长度的漏电电导。