最新《电磁场与电磁波》考试试卷(级)
电磁场与电磁波试题
电磁场与电磁波试题一、选择题1.物体自带的静电荷可以产生（）电场。
A. 近距离的 B. 远距离的 C. 高速的 D. 恒定的2.下列哪个物理量是电场强度的定义？ A. 电荷的大小 B. 电势差的变化C. 电场线的形状D. 电场力的大小3.两个相同电量的电荷之间的力为F，若电荷1的电量变为原来的4倍，电荷2的电量变为原来的2倍，则两个电荷之间的力变为原来的（）倍。
A. 1/8B. 1/4C. 1/2D. 24.以下哪个物理量在电路中是守恒的？ A. 电流 B. 电荷 C. 电压 D. 电功5.电流方向由正极流动到负极。
这是因为电流是由（）极到（）极流动的。
A. 正极，负极 B. 负极，正极 C. 高电势，低电势 D. 低电势，高电势二、填空题1.电场强度的单位是（）。
2.在均匀介质中，电位与电势之间的关系是：（）。
3.电容的单位是（）。
4.电容和电容器的关系是：（）。
三、解答题1.简述电场的概念及其性质。
答：电场是由电荷周围的空间所产生的物理现象。
当电荷存在时，它会在其周围产生一个电场。
电场有以下性质：–电场是矢量量，具有大小和方向。
–电场的强度随着距离的增加而减弱，遵循反比例关系。
–电场由正电荷指向负电荷，或由高电势指向低电势。
–电场相互叠加，遵循矢量相加原则。
–电场线表示了电场的方向和强度，线的密度表示电场强度的大小。
2.简述电流的概念及其特性。
答：电流是指单位时间内通过导体截面的电荷量，用符号I表示，单位是安培（A）。
电流具有以下特性：–电流的方向由正极流向负极，与电子的运动方向相反。
–电流是守恒量，即在封闭电路中，电流的大小不会改变。
–电流的大小与导体电阻、电势差和电阻之间的关系符合欧姆定律：I = U/R，其中I为电流，U为电势差，R为电阻。
3.电容器与电场之间有怎样的关系？答：电容器是一种用于储存电荷和电能的元件。
当电容器充电时，电荷会从一极板移动到另一极板，形成了电场。
电容器的电容决定了电容器储存电荷和电能的能力。
电磁场与电磁波试题及答案(2021版)
电磁场与电磁波试题及答案（2021版）1. 恒定磁场是( A )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(25)(2)(23)x y z D x y e x y e y x e =-+-+-，如已知电介质的介电常数为0ε，则自由电荷密度ρ为( C )A. 03εB. 03/εC. 1D. 0 3. 磁场的矢量磁位的单位是( D )A. V/mB. TC. A/mD. T m 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. 对于载有时变电流的长直螺线管中的坡印廷矢量S ，下列陈述中，正确的是( C )A. 无论电流增大或减小，S 都向内B. 无论电流增大或减小，S 都向外C. 当电流增大，S 向内；当电流减小时，S 向外D. 无法判断S 的方向6. 根据恒定磁场中磁感应强度B 、磁场强度H 与磁化强度M 的定义可知，在各向同性媒质中( A )A. B 与H 的方向一定一致，M 的方向可能与H 一致，也可能与H 相反B. B 、M 的方向可能与H 一致，也可能与H 相反C. 磁场强度的方向总是使外磁场加强。
D. 三者之间没有联系。
7. 以位函数ϕ为带求量的边值问题中，设()()12,f s f s 都为边界点S 的点函数，则所谓的纽曼问题是指给定( B )A. ()1s f s ϕ=B. ()2sf s nϕ∂=∂C. ()()12112212s s f s f s nϕϕ∂==+=∂和，s s s D.以上皆不对8. 若要增大两线圈直接的互感，可以采用以下措施( A )A.增加两线圈的匝数B.增加两线圈的电流C.增加其中一个线圈的电流D.无法实现 9. 磁场能量密度等于( D )A. E DB. B HC.21E D D. 21B H 10. 以下四个矢量函数中，能表示磁感应强度的矢量函数是( A )A. x y B e y e x =+B. x y B e x e y =+C. 22x y B e xy e x =+D. 2x y B e x e xy =+1. 在恒定磁场中，若令磁矢位A 的散度等于零，则可以得到A 所满足的微分方程__2A J μ∇=-_____。
(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。
人教版(2019)选择性必修第二册《4.2_电磁场与电磁波-4.4_电磁波谱》2024年同步练习卷
人教版（2019）选择性必修第二册《4.2电磁场与电磁波-4.4电磁波谱》2024年同步练习卷（1）一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.下列各组电磁波，其波长由小到大的排列顺序正确的是()A.红外线、可见光、紫外线、射线B.射线、可见光、红外线、无线电波C.射线、X射线、红外线、可见光D.X射线、可见光、紫外线、红外线2.红外夜视镜是利用了()A.红外线波长长，容易绕过障碍物的特点B.红外线的热效应强的特点C.一切物体都在不停地辐射红外线的特点D.红外线不可见的特点3.古代也采用过“无线”通信的方式，如利用火光传递信息的烽火台，利用声音传递信号的鼓等．关于声音与光，下列说法正确的是()A.声音和光都是机械波B.声音和光都是电磁波C.声音是机械波，光是电磁波D.声音是电磁波，光是机械波4.太阳表面温度约为6000K，主要发出可见光；人体温度约为310K，主要发出红外线；宇宙间的温度约为3K，所发出的辐射称为“3K背景辐射”，它是宇宙“大爆炸”之初在空间上保留下的余热，若要进行“3K 背景辐射”的观测，应该选择下列哪一个波段()A.无线电波B.紫外线C.X射线D.射线5.电磁波与机械波具有的共同性质是()A.都是横波B.都能传输能量C.都能在真空中传播D.都以光速传播6.当用手机A拨打手机B时，能听见B发出响声并且看见B上显示A的号码。
若将手机A置于透明真空罩中，再用手机B拨打手机A，则()A.能听见A发出响声，但看不到A上显示B的号码B.能听见A发出响声，也能看到A上显示B的号码C.既不能听见A发出响声，也看不到A上显示B的号码D.不能听见A发出响声，但能看到A上显示B的号码二、多选题：本大题共4小题，共16分。
7.根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是()A.电场周围一定产生磁场B.磁场周围也一定产生电场C.均匀变化的磁场产生恒定的电场D.均匀变化的电场产生恒定的磁场8.关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是()A.有电磁场就有电磁波B.电磁波的传播需要介质C.电磁波能产生干涉和衍射现象D.电磁波中电场和磁场的方向处处相互垂直9.关于电磁波谱，下列说法正确的是()A.无线电波被广泛用于通讯B.紫外线可用于杀菌消毒C.验钞机利用了红外线的荧光作用D.骨折到医院拍X 光片是利用了X 射线穿透性10.应用麦克斯韦的电磁场理论判断如图所示的表示电场产生磁场或磁场产生电场的关系图象中每个选项中的上图表示的是变化的场，下图表示的是变化的场产生的另外的场，正确的是()A. B.C. D.答案和解析1.【答案】B【解析】解：电磁波按波长由大到小的顺序排列为：无线电波，微波，红外线，可见光，紫外线，伦琴射线，射线，则波长由小到大的是：射线、可见光、红外线、无线电波；故B正确，ACD错误．故选：依照波长的长短的不同，电磁波谱可大致分为：无线电波，微波，红外线，可见光，紫外线，伦琴射线，射线伽马射线本题关键是明确无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线都是电磁波，同时要知道它们的波长的大小关系和频率大小关系．2.【答案】C【解析】解：红外线比可见光波长长，更容易发生衍射，则容易绕过障碍物，但红外夜视镜是利用一切物体都在不停地辐射红外线的特点，从而放大转化为可见光，故C正确，ABD错误；故选：C。
电磁场与电磁波考试试题
电磁场与电磁波考试试题一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、真空中的介电常数为（）。
A 885×10^（－12) F/mB 4π×10^（－7) H/mC 0D 无穷大2、静电场中，电场强度的环流恒等于（）。
A 电荷的代数和B 零C 电场强度的大小D 不确定3、磁场强度的单位是（）。
A 安培/米B 伏特/米C 牛顿/库仑D 特斯拉4、对于时变电磁场，以下说法正确的是（）。
A 电场和磁场相互独立B 电场是无旋场C 磁场是无散场D 电场和磁场没有关系5、电磁波在真空中的传播速度为（）。
A 光速B 声速C 无限大D 不确定6、以下哪种波不是电磁波（）。
A 可见光B 超声波C 无线电波D X 射线7、均匀平面波在理想介质中传播时，电场和磁场的相位（）。
A 相同B 相反C 相差 90 度D 不确定8、电位移矢量 D 与电场强度 E 的关系为（）。
A D ＝εEB D ＝ε0ECD ＝μH D D ＝μ0H9、坡印廷矢量的方向表示（）。
A 电场的方向B 磁场的方向C 能量的传播方向D 电荷的运动方向10、电磁波的极化方式不包括（）。
A 线极化B 圆极化C 椭圆极化D 方极化二、填空题（每题 3 分，共 30 分）1、库仑定律的表达式为________。
2、静电场的高斯定理表明，通过任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面所包围的________。
3、安培环路定理表明，磁场强度沿任意闭合回路的线积分等于穿过该回路所包围面积的________。
4、位移电流的定义式为________。
5、麦克斯韦方程组的四个方程分别是________、＿_______、＿_______、＿_______。
6、电磁波的波长、频率和波速之间的关系为________。
7、理想导体表面的电场强度________，磁场强度________。
8、均匀平面波的电场强度和磁场强度的比值称为________。
9、线极化波可以分解为两个________极化波的合成。
电磁场与电磁波试题及答案
电磁场与电磁波试题及答案导言：电磁场和电磁波是电磁学领域中的重要概念，对于理解电磁现象、电磁波传播及应用都具有重要意义。
本文将针对电磁场和电磁波相关的试题进行解答，帮助读者巩固对这一知识点的理解。
一、电磁场概念及特点1. 试题：电磁场是指什么？电磁场有哪些特点？答案：电磁场指的是电荷或电流所产生的周围空间的物理场。
具体包括静电场和磁场。
电磁场的特点有以下几个方面：- 电磁场具有源极性：任何一个电磁场的产生都必须由电荷或电流来产生。
- 电磁场具有传递性：当源增大或减小时，电磁场的强度也会相应变化。
- 电磁场具有辐射性：电磁场会以电磁波形式向外传播。
- 电磁场具有叠加性：多个电磁场可以在同一空间中叠加。
二、电磁场强度及电磁波的传播1. 试题：电磁场强度的概念是指什么？电磁波的传播过程是怎样的？答案：电磁场强度是指单位电荷所受到的电磁力的大小，通常用矢量表示，其方向为电荷所受电磁力的方向。
电磁波的传播过程主要包括以下几个阶段：- 在电磁场中，源电荷或电流激发出电磁波。
- 电磁波在空间中以垂直波动的方式传播。
- 电磁波的传播过程中，电场和磁场相互垂直、交替变化。
- 电磁波传播速度为光速，即3×10^8 m/s。
三、电磁波的频率和波长1. 试题：电磁波的频率和波长有什么关系？请列举几种常见电磁波的频率和波长范围。
答案：电磁波的频率和波长之间有以下关系：频率 = 光速 / 波长以下是几种常见电磁波的频率和波长范围：- α射线：频率高，波长短，一般范围为10^18 - 10^20 Hz，波长约为10^(-12) - 10^(-10) m。
- 紫外线：频率较高，波长较短，一般范围为10^14 - 10^16 Hz，波长约为10^(-8) - 10^(-7) m。
- 可见光：频率适中，波长适中，范围为4×10^14 - 8×10^14 Hz，波长约为3.75×10^(-7) - 7.5×10^(-7) m。
电磁场与电磁波试题&答案资料
1. 图示填有两层介质的平行板电容器，设两极板上半部分的面积为，下半部分的面积为，板间距离为，两层介质的介电常数分别为与。
介质分界面垂直于两极板。
若忽略端部的边缘效应，则此平行板电容器的电容应为______________。
2.1. 用以处理不同的物理场的类比法，是指当描述场的数学方式具有相似的____________ 和相似的__________，则它们的解答在形式上必完全相似，因而在理论计算时，可以把某一种场的分析计算结果 , 推广到另一种场中去。
2. 微分方程；边界条件1. 电荷分布在有限区域的无界静电场问题中，对场域无穷远处的边界条件可表示为________________________________，即位函数在无限远处的取值为________。
2. 有限值；1. 损耗媒质中的平面波，其电场强度，其中称为___________，称为__________。
2. 衰减系数；相位系数1. 在自由空间中，均匀平面波等相位面的传播速度等于________，电磁波能量传播速度等于________ 。
2. 光速；光速1. 均匀平面波的电场和磁场除了与时间有关外，对于空间的坐标，仅与___________ 的坐标有关。
均匀平面波的等相位面和________方向垂直。
2. 传播方向；传播1. 在无限大真空中，一个点电荷所受其余多个点电荷对它的作用力，可根据___________ 定律和__________ 原理求得。
2. 库仑；叠加1. 真空中一半径为a 的圆球形空间内，分布有体密度为ρ的均匀电荷，则圆球内任一点的电场强度1E =_________()r e r a <；圆球外任一点的电场强度2E =________()r e r a >。
2. 0/3r ρε；220/3a r ρε；1. 镜像法的关键是要确定镜像电荷的个数、_______________ 和_________________。
(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。
《电磁场与电磁波第四版》考试试题及答案
《电磁场与电磁波第四版》考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪个物理量是描述电磁场能量密度的？A. 磁感应强度B. 介电常数C. 电场强度D. 电位移矢量答案：C2. 在真空中，电磁波的传播速度为：A. 3×10^5 km/sB. 3×10^8 m/sC. 3×10^5 m/sD.3×10^6 m/s答案：B3. 在电磁波传播过程中，哪个物理量始终保持不变？A. 电磁波的频率B. 电磁波的波长C. 电磁波的振幅D. 电磁波的相位答案：A4. 下列哪个条件是电磁波传播的必要条件？A. 介电常数大于1B. 磁导率大于1C. 介电常数等于1D. 磁导率等于1答案：B5. 下列哪个现象可以用电磁波理论解释？A. 麦克斯韦方程组B. 法拉第电磁感应定律C. 光的折射D. 光的衍射答案：D二、填空题（每题2分，共20分）6. 电磁波在传播过程中，电场强度与磁场强度之间的关系为______。
答案：垂直7. 电磁波的能量密度与电场强度和磁场强度的平方成正比，表达式为______。
答案：u = 1/2 εE^2 + 1/2 μH^28. 电磁波在介质中的传播速度v与介质的介电常数ε和磁导率μ之间的关系为______。
答案：v = 1/√(με)9. 在电磁波传播过程中，能流密度矢量的方向与电磁波的传播方向______。
答案：相同10. 麦克斯韦方程组中，描述电场与磁场之间关系的方程是______。
答案：法拉第电磁感应定律三、计算题（每题20分，共60分）11. 已知某电磁波在空气中的波长为λ=2cm，求该电磁波在空气中的传播速度v和频率f。
解：由c=λf，得f=c/λ=3×10^8 m/s / 0.02 m =1.5×10^9 Hz再由v=c/f，得v=3×10^8 m/s / 1.5×10^9 Hz = 0.2m/s答案：v=0.2 m/s，f=1.5×10^9 Hz12. 有一均匀平面电磁波在无损耗介质中传播，已知电场强度E=50 V/m，磁场强度H=10 A/m，求该电磁波的能量密度u和能流密度S。
电磁场与电磁波试题与答案
电磁场与电磁波试题与答案一、选择题（每题10分，共40分）1. 以下哪个选项是描述电磁场波动性的基本方程？A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 麦克斯韦方程组D. 洛伦兹力定律2. 下列哪个物理量表示电磁波的传播速度？A. 介电常数B. 磁导率C. 电磁波频率D. 波长3. 在电磁波传播过程中，以下哪个说法是正确的？A. 电磁波的电场和磁场相互垂直B. 电磁波的传播方向与电场和磁场方向相同C. 电磁波的传播速度与频率成正比D. 电磁波不能在真空中传播4. 在电磁波传播过程中，以下哪个因素会影响电磁波的衰减？A. 传播距离B. 电磁波频率C. 介质类型D. 所有以上选项二、填空题（每题20分，共60分）5. 电磁波在真空中的传播速度为______。
6. 电磁波的频率与波长之间的关系为______。
7. 麦克斯韦方程组由______个方程组成。
8. 在电磁波传播过程中，电场强度和磁场强度之间的关系为______。
答案：一、选择题1. C. 麦克斯韦方程组2. D. 波长3. A. 电磁波的电场和磁场相互垂直4. D. 所有以上选项二、填空题5. 3×10^8 m/s6. c = λf（其中c为光速，λ为波长，f为频率）7. 4个方程8. E = cB（其中E为电场强度，B为磁场强度，c为光速）以下为电磁场与电磁波试题解析：一、选择题1. 麦克斯韦方程组是描述电磁场波动性的基本方程，包括高斯定律、法拉第电磁感应定律等。
故选C。
2. 电磁波的传播速度v = c/√(εμ)，其中c为光速，ε为介电常数，μ为磁导率。
波长λ = v/f，其中f为频率。
故选D。
3. 电磁波的电场和磁场相互垂直，且传播方向与电场和磁场方向垂直。
故选A。
4. 电磁波传播过程中，传播距离、电磁波频率和介质类型都会影响电磁波的衰减。
故选D。
二、填空题5. 电磁波在真空中的传播速度为3×10^8 m/s。
6. 电磁波的频率f与波长λ之间的关系为c = λf，其中c 为光速。
电磁场与电磁波试题及答案
电磁场与电磁波试题及答案一、选择题1. 下列哪种场称为保守场？A. 电场B. 磁场C. 安培场D. 非保守场答案：A2. 在真空中，电磁波的传播速度是多少？A. 3×10^5 km/sB. 3×10^8 m/sC. 3×10^5 m/sD. 3×10^8 km/s答案：B3. 下列哪种物理量描述了电磁波的能量？A. 电场强度B. 磁场强度C. 频率D. 波长答案：C4. 在电磁波传播过程中，哪个方向的电磁场强度与传播方向垂直？A. 横向电磁波B. 纵向电磁波C. 任意方向的电磁波D. 无法确定答案：A5. 电磁波的哪个特性决定了它的传播速度？A. 电场强度B. 磁场强度C. 频率D. 波长答案：C二、填空题1. 电磁波是由____和____交替变化而产生的。
答案：电场；磁场2. 电磁波在真空中的传播速度等于____。
答案：光速3. 电磁波的传播方向垂直于____平面。
答案：电场；磁场4. 电磁波的能量与____成正比。
答案：频率5. 电磁波的波长、频率和____之间存在固定关系。
答案：传播速度三、简答题1. 请简要说明电磁波产生的原理。
答案：电磁波是由电场和磁场交替变化而产生的。
变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，二者相互作用，形成电磁波。
2. 请简要说明电磁波在真空中的传播特点。
答案：电磁波在真空中以恒定速度传播，速度等于光速，与电磁波的频率、波长无关。
传播方向垂直于电场和磁场平面。
3. 请简要说明电磁波的能量传递过程。
答案：电磁波的能量通过电场和磁场的相互作用传递。
电场能量转化为磁场能量，磁场能量再转化为电场能量，从而实现能量的传递。
四、计算题1. 已知电磁波在真空中的频率为f=10^9 Hz，求该电磁波的波长。
答案：λ=c/f=3×10^8 m/s / 10^9 Hz = 0.3 m2. 一束电磁波在空气中的传播速度为3×10^8 m/s，频率为f=10^9 Hz，求该电磁波在空气中的波长。
《第5章 初识电磁场与电磁波》试卷及答案_高中物理必修 第三册_鲁科版_2024-2025学年
《第5章初识电磁场与电磁波》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、在以下关于电磁场的描述中，正确的是：A、电磁场是由静止的电荷产生的。
B、电磁场是由运动的电荷产生的。
C、电磁场是由电场和磁场独立存在的。
D、电磁场是由电场和磁场相互转换产生的。
2、以下关于电磁波的说法中，错误的是：A、电磁波是一种横波。
B、电磁波的传播不需要介质。
C、电磁波的速度在真空中是常数，等于光速。
D、电磁波的频率越高，波长越短。
3、关于电磁波，下列说法中正确的是（）A. 电磁波不能在真空中传播B. 在相同介质中，不同频率的电磁波传播速度相同C. 电磁波在水中传播速度大于在空气中的传播速度D. 无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，都属于电磁波4、电磁波谱中能量最大的是（）A. 无线电波B. 微波C. 紫外线D. γ射线5、以下关于磁场的基本性质的说法中，正确的是：A、电荷的运动可以产生磁场，但电荷静止时也会产生磁场。
B、磁体周围的磁场方向总是与磁体的南极指向一致。
C、磁场对处于其中的带电粒子总是有力的作用，无论电荷的运动方向如何。
D、磁场对运动电荷的作用力为零，但会引起电荷的偏转。
6、电磁波在真空中的传播速度与以下哪个物理量的平方成正比？A、电场强度B、磁场强度C、电容D、电荷密度7、下列关于电磁波的说法正确的是：A、电磁波在真空中的传播速度小于光速。
B、电磁波在介质中的传播速度与光的频率无关。
C、电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。
D、电磁波的能量与频率无关。
二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、电磁波在真空中的传播速度是（）。
A、3×10^8 米/秒B、2×10^8 米/秒C、1×10^8 米/秒D、3×10^9 米/秒2、下列关于电磁波的说法错误的是（）。
A、电磁波不需要介质就能传播B、电磁波是一种波动C、所有电磁波的频率都相同D、无线电波、可见光、X射线、γ射线均属于电磁波3、以下关于电磁波特性的描述，正确的是（）A. 电磁波在真空中的传播速度等于光速B. 不同频率的电磁波在同一介质中传播速度相同C. 电磁波是一种横波，电场和磁场的振动方向垂直于波的传播方向D. 电磁波的传播不需要介质三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：一个同轴电缆由内导体、绝缘层和外导体组成。
电磁场与电磁波考卷0901(a)new
电磁场与电磁波考卷0901(a)new一、选择题（每题2分，共20分）A. 电势B. 磁感应强度C. 介电常数D. 磁导率2. 下列关于电磁波的说法，正确的是：A. 电磁波在真空中的传播速度小于光速B. 电磁波的传播方向垂直于电场和磁场方向C. 电磁波的频率与波长成正比D. 电磁波是横波3. 在真空中，下列关于电磁波的传播速度，正确的是：A. 与频率无关B. 与波长成正比C. 与介电常数成正比D. 与磁导率成正比A. 麦克斯韦方程组B. 欧姆定律C. 焦耳定律D. 库仑定律5. 在电磁波传播过程中，下列哪个物理量始终保持不变？A. 电场强度B. 磁场强度C. 传播速度D. 波长6. 下列关于电磁场的能量密度，正确的是：A. 只与电场强度有关B. 只与磁场强度有关C. 与电场强度和磁场强度均有关D. 与介质的介电常数和磁导率有关A. 偏振片B. 电磁波的反射C. 电磁波的折射D. 电磁波的衍射8. 在电磁波的传播过程中，下列哪个物理量与波长成反比？A. 频率B. 传播速度C. 相速度D. 角频率9. 下列关于电磁波的干涉现象，正确的是：A. 只在相同频率的电磁波之间发生B. 只在相干电磁波之间发生C. 在任意电磁波之间均可发生D. 与电磁波的极化方向有关A. 折射率B. 介电常数C. 磁导率D. 电导率二、填空题（每题2分，共20分）1. 电磁波是由______和______交替变化而产生的。
2. 电磁波在真空中的传播速度为______。
3. 电磁波的波长与频率成______比。
4. 麦克斯韦方程组描述了______、______、______和______四个基本电磁场规律。
5. 电磁波的能量密度与______和______的平方成正比。
6. 电磁波的极化是指______在传播过程中方向的变化。
7. 电磁波的干涉现象是指______在空间叠加时产生的现象。
8. 电磁波的衍射是指______在遇到障碍物或通过狭缝时发生的现象。
《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
电磁场与电磁波试题及答案
电磁场与电磁波试题及答案一、选择题1. 以下哪个物理量描述了电场线的密度？A. 电场强度B. 电势C. 电通量D. 电荷密度答案：A. 电场强度2. 在电磁波传播过程中，以下哪个说法是正确的？A. 电磁波的传播速度与频率成正比B. 电磁波的传播速度与波长成正比C. 电磁波的传播速度与频率无关D. 电磁波的传播速度与波长成反比答案：C. 电磁波的传播速度与频率无关3. 在真空中，以下哪个物理量与磁感应强度成正比？A. 磁场强度B. 磁通量C. 磁导率D. 磁化强度答案：A. 磁场强度二、填空题4. 在电场中，某点的电场强度大小为200 V/m，方向向东，则该点的电场强度可以表示为______。
答案：200 V/m，方向向东5. 一个电磁波在空气中的波长为3 m，频率为100 MHz，则在空气中的传播速度为______。
答案：300,000,000 m/s6. 一个长直导线通过交流电流，其周围产生的磁场是______。
答案：圆形磁场三、计算题7. 一个平面电磁波在真空中的电场强度为50 V/m，磁场强度为0.2 A/m。
求该电磁波的波长和频率。
解题过程：根据电磁波的基本关系，电场强度和磁场强度满足以下关系：\[ E = c \times B \]其中，\( c \) 为光速，\( E \) 为电场强度，\( B \) 为磁场强度。
代入数据：\[ 50 = 3 \times 10^8 \times 0.2 \]解得：\[ c = 1.25 \times 10^7 m/s \]根据电磁波的波长和频率关系：\[ c = \lambda \times f \]代入光速和波长关系：\[ 1.25 \times 10^7 = \lambda \times f \]假设频率为 \( f \)，则波长为：\[ \lambda = \frac{1.25 \times 10^7}{f} \]由于波长和频率的乘积为光速，可以求出频率：\[ f = \frac{1.25 \times 10^7}{3 \times 10^8} = 0.0417 \text{ GHz} \]将频率代入波长公式，求出波长：\[ \lambda = \frac{1.25 \times 10^7}{0.0417\times 10^9} = 3 m \]答案：波长为3 m，频率为0.0417 GHz8. 一个半径为10 cm的圆形线圈，通过频率为10 MHz的正弦交流电流，求线圈中心处的磁场强度。
(完整word)电磁场与电磁波考试题
电磁场与电磁波试题一、填空：1。
对于某一标量u 和某一矢量A ：∇×（∇u ）=0；∇•（∇×A）=02。
对于某一标量 ψ，它的梯度用哈密顿算子表示为∇ψ,在直角坐标系下表示为x y z e e e x y zψψψ∂∂∂++∂∂∂ 3.自由空间中静态电场的两个基本方程的积分形式为0lE dl ⋅=⎰（sqE d S ε⋅=⎰）和sD d S q ⋅=⎰.4.静电场中的电位ϕ满足泊松方程，该方程表达式为2()ργϕγε-∇=（）,如果求解空间没有电荷分布。
则该方程变为2()0r ϕ∇=，叫拉普拉斯方程。
5.分析静电矢量场时对于各向同性的线性介质，两个基本场变量之间的关系为D E ε=。
6。
真空中的静电场是有散场和无旋场，真空中的恒定磁场是无散场和有旋场。
7。
传导中的电流密度J E σ=位移电流密度d DJ t∂=∂电场能量密度212eW E ε=磁场能量密度212n W H μ=。
8。
在理想介质中，沿z二、判断1.电磁场是电场和磁场形成的一个统一的整体,对于任何形式的电磁场问题。
电场和磁场总是同时存在的。
（√)2。
矢量场在闭合路径上的环流和在闭合面上的之间都是标量。
(）3。
按统一规则绘制出的力线可以确定矢量场中各点矢量的方向，还可以根据力线的疏密判别出各处矢量的大小及变化趋势.（×）4.从任意闭合面穿出的恒定电流为零。
(×）5。
麦克斯韦方程有四个基本矢量场方程，它们并不独立，由两个旋度方程可导出两个相应的散度方程，因此（×）6.位移电流是麦克斯韦假说所提出的电流，它是真实电流一样可以产生磁效应。
（）7。
在均匀无耗各向同性媒质中,电磁波的波速(即想速)与波长均为常数，但在导电媒质中则不一样,其波速和波长不再是常数。
（√）8.均匀平面电磁波的极化是用电场强度矢量E 的端点在空间描绘出的轨迹来表示，若该轨迹是圆侧称为圆极化波。
（√）9。
介质极化后会同时产生极化体电荷和极化面电荷.（√) 10。
电磁场与电磁波自测试卷及答案(11套)
《电磁场与电磁波》试题1一、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 ϖ和磁场H ϖ满足的方程为： 。
2．设线性各向同性的均匀媒质中，02=∇φ称为 方程。
3．时变电磁场中，数学表达式H E S ϖϖϖ⨯=称为 。
4．在理想导体的表面， 的切向分量等于零。
5．矢量场)(r A ϖϖ穿过闭合曲面S 的通量的表达式为： 。
6．电磁波从一种媒质入射到理想 表面时，电磁波将发生全反射。
7．静电场是无旋场，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 等于零，则此两个矢量必然相互垂直。
9．对平面电磁波而言，其电场、磁场和波的传播方向三者符合 关系。
10．由恒定电流产生的磁场称为恒定磁场，恒定磁场是无散场，因此，它可用 函数的旋度来表示。
二、简述题 （每小题5分，共20分）11．已知麦克斯韦第二方程为t B E ∂∂-=⨯∇ϖϖ，试说明其物理意义，并写出方程的积分形式。
12．试简述唯一性定理，并说明其意义。
13．什么是群速试写出群速与相速之间的关系式。
14．写出位移电流的表达式，它的提出有何意义三、计算题 （每小题10分，共30分）15．按要求完成下列题目 （1）判断矢量函数y x e xz ey B ˆˆ2+-=ϖ是否是某区域的磁通量密度（2）如果是，求相应的电流分布。
16．矢量z y x e e eA ˆ3ˆˆ2-+=ϖ，z y x e e eB ˆˆ3ˆ5--=ϖ，求（1）B A ϖϖ+ （2）B A ϖϖ⋅17．在无源的自由空间中，电场强度复矢量的表达式为()jkz y x e E e E eE --=004ˆ3ˆϖ（1） 试写出其时间表达式；（2） 说明电磁波的传播方向；四、应用题 （每小题10分，共30分）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。
电磁场与电磁波试题
«电磁场»试卷1一、单项选择题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. 已知(23)()(22)x y z D x y e x y e y x e =-+-+-，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. 03. 磁场的标量位函数的单位是( )A. V/mB. AC. A/mD. Wb4. 导体在静电平衡下，其内部电场强度( )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( )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( )A.H B μ=B.0H B μ=C.B H μ=D.0B H μ=7. 极化强度与电场强度成正比的电介质称为( )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( )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( )A. E DB. B HC. 21E DD. 21B H 10. 镜像法中的镜像电荷是( )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_______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_______与回路电流之比。
4. 空气中的电场强度5sin(2)x E e t z πβ=-V/m ，则位移电流密度d J = 。
5. 安培环路定律的微分形式是 ，它说明磁场的旋涡源是 。
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。
电磁场与电磁波试卷及复习提纲
《电磁场与电磁波》测验试卷﹙一﹚一、 填空题1、在国际单位制中，电场强度的单位是________；电通量密度的单位是___________；磁场强度的单位是____________；磁感应强度的单位是___________；真空中介电常数的单位是____________。
2、静电场→E 和电位Ψ的关系是→E ＝_____________。
→E 的方向是从电位_______处指向电位______处。
3、位移电流与传导电流不同，它与电荷___________无关。
只要电场随__________变化，就会有位移电流；而且频率越高，位移电流密度___________。
位移电流存在于____________和一切___________中。
4、在两种媒质分界面的两侧，电场→E 的切向分量E 1t －E 2t ＝________；而磁场→B 的法向分量B 1n －B 2n＝_________；电流密度→J 的法向分量J 1n －J 2n =___________。
5、沿Z 轴传播的平面电磁波的复数表示式为：_____________________=→E , ____________________=→H 。
二、计算题1、（15分）在真空中，有一均匀带电的长度为L 的细杆， 其电荷线密度为τ。
求在其横坐标延长线上距 杆端为d 的一点P 处的电 场强度E P 。
2、（10分）已知某同轴电容器的内导体半径为a ，外导体的内半径为c ，在a ﹤r ﹤b (b ﹤c)部分填充电容率为ε的电介质，求其单位长度上的电容。
3、（10分）一根长直螺线管，其长度L ＝1.0米，截面积S ＝10厘米2，匝数N 1＝1000匝。
在其中段密绕一个匝数N 2＝20匝的短线圈，请计算这两个线圈的互感M 。
4、（10分）某回路由两个半径分别为R 和r 的半圆形导体与两段直导体组成，其中通有电流I 。
求中心点O 处的磁感应强度→B 。
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图1
中南大学考试试卷
2010 -- 2011 学年 上 学期期末考试试题 时间100分
钟
电磁场与电磁波 课程 48 学时 3 学分 考试形式： 闭 卷
专业年级： 通信工程2008级 总分100分，占总评成绩 70 %
注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上
一、填空 (1-5题每空1分，其余每空2分，共36分)
1. 理想导体表面，电场只有 ， 磁场只有 ，理想导体内部，电场和磁场
为 。
2. 在理想介质中的均匀平面电磁波，其电场方向与磁场方向相互 ，其振幅之比
等于 。
3. 电磁波从一种媒质垂直入射到理想 表面时，电磁波将发生全反射。
4. 两个载流线圈的自感分别为
和
，互感为
，分别通有电流 和
，则该系统的
自有能为 ，互有能为 。
5. 在导波装置上传播的电磁波通常可分为三种模式，它们分别是 波、 波和 波，在空芯金属波导管内不可能存在 波。
6. 空间某区域的电场强度 ，则该区域的自由电荷密度为 。
7. 真空中一半径为a 的圆球形空间内，分布有体密度为3
0/c m ρ的均匀电荷，则圆球内
任一点的电场强
度_________()r e r a <；圆球外任一点的电场强
度
________()r e r a > 8. 在均匀磁场
中有一铁柱，柱中有一气隙，如图1(10μμ>), 气
隙与
垂直，则
_____
；
______
9. 自由空间的电位函数()r ϕ=2xy +5z ，则点P (2,2,-1)处的电场强度
E = 。
10. 自由空间波长为
00.3λ=m
的电磁波在导体铜内传播。
已知铜的导电率
2c o s (0.3)z E e π=022
,,H B
μ111
,,H B μ
图2
7005.8*10/,,,
1s m γγμμεεωε
===，则波的频率= ，波在铜内的
相位常数β= ，相速p v = ，
11. 直角坐标系中，0z ≥的区域为自由空间，0z <的区域为理想导体，若其中自由空间
区域存在磁场()()j 3cos 4cos e t x y z z ω⎡⎤=+⎣⎦H e e A/m ，则此理想导体表面的面电流
密度Js = 。
12. 均匀平面波由空气（00,με）向00,9μεε=的理想介质垂直入射时，媒质界面处的反射
系数ρ= ,透射系数τ
= 。
二、选择填空题（每题2分，共10分）
1. 均匀平面波2222j z
j z x y E e e
e j e ππ--=+，表示的平面波是（ ） Ａ、直线极化 Ｂ、椭圆极化波 Ｃ、左旋圆极化 D 、右旋圆极化
2. 电场中任意高斯面上各点的电场强度是由 （ ）
A 分布在高斯面内的电荷决定的
B 分布在高斯面外的电荷决定的
C 空间所有电荷决定的
D 高斯面内电荷代数和决定的
3. 如图2所示，两块夹角为120°的半无限大接地导体平面，试判断能否用“镜像法”
求解点电荷q 所在区域的电位。
（ ） A 、 不能 B 、 能 C 、 无法判断 4. 以下方程为波动方程的是 （ ）
A. 022=+∇H H k ；
B. 02=∇φ；
C. 02
=∂∂∇t -H H με； D. 02
22
=∂∂∇t H -H με
5. 恒定电流场中，不同导电媒质交界面上自由电荷面密度σ=0的条件是（ ）
A. =γγεε1212
B. >γγεε1212
C. <γγε
ε1212
三、综合题（共54分） 1．写出无源、均匀理想介质中微分形式的麦克斯韦方程组及本构关系（描述D 与E ，B 与H ，
J 与E 之间的关系）。
（7分）
2．ε1和ε2两种介质的分界面为无限大平面，半径为a 、带电量为Q 的导体
球球心位于介质分界面上，如图3所示。
求 1）导体球外的电场E 和电
位ϕ的分布。
2）介质内表面上的极化电荷分布 （11分）
图3
3．一个内半径为a ，外半径为b 的导体球壳中，距球心为d （d<a ）处有 一点电荷q ，设球壳不接地，且带有总电量为Q 的电荷。
要求：
1）求出镜像电荷的大小和位置。
2）求球壳及球壳外的电位（9分）
4．设0x <的半空间中充满磁导率为1μ的均匀媒质，0x >的半空间的磁导率为0μ，现有一无限长直线电流I 沿Z 轴流动，且处在两种媒质的分界上（如图4所示）。
（11分） 求：（1）媒质中的磁感应强度B 和磁场强度H
（2）媒质中的磁化强度M
（3）磁化电流的分布
5．某无界理想介质（ε，0μ）中的电场为：
()
5j 60004102e t z
y -π+π⨯=E e V/m ，试
写出：1）波的传播方向、频率、相位常数 2）该介质的相对介电常数r ε； 3）与之
相应的磁场强度； 3) 对应的平均坡印廷矢量值 (10分)
6. 空气填充的矩形金属波导，尺寸为7⨯4 mm 2
，电磁波工作频率为30GHz ，（1）该电磁波能否在波导中传输,为什么？（2）若能传输，求电磁波的工作波长、波导波长、波速。
(6分)
可能遇到的公式：
70410/H m μπ-=⨯ 901
10/36F m
επ
-=
⨯ 圆柱坐标系：
()11()r z
F rF F F r r r r z ϕϕ∂∂∂∇=++∂∂∂1r z u u u u e e e r r z
ϕ
ϕ∂∂∂∇=++∂∂∂r z r z e e e r r A r z A rA A ϕ
ϕϕ∂∂∂
∇⨯=∂∂∂
球坐标系：
2 22
22222
111
()(sin)
sin sin
r
r r r r r
φφφφθ
θθθθϕ
∂∂∂∂∂∇=++
∂∂∂∂∂
2
2
111 ()()(sin)
sin sin
r
F
F r r F F
r r r r
ϕ
θ
θ
θθθϕ
∂
∂∂
∇=++
∂∂∂
11
sin
r
u u u
u e e e
r r r
θϕ
θθϕ
∂∂∂
∇=++
∂∂∂。