教科版初三物理电磁波与信息技术同步讲义
电磁波与信息技术
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1．电磁波的产生与性质
2. 电磁波的应用
3.信息技术的实际应用
一、神奇的电磁波
1.电磁波的产生：变化的电流激发电磁波。电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场，由于电磁场本身具有物质性，因此电磁波传播时不需要介质。
2.无线电通信是利用电磁波传递信号。
3.电磁波的传播速度和光在真空中的传播速度相同，约为：。
4.天线的作用：电磁波。
5.电磁波谱（按波长由小到大或频率由高到低排列）：γ射线、X射线、紫外线、可见光（红橙黄绿蓝靛紫）、红外线﹑微波﹑无线电波。
6.光是：在真空中以3×108m/s的速度传播。
7.电磁波的特征：所有的波都具有、和，电磁波也一样。
?波速：一秒内波传播的距离。
?波长：每振动一次，波所传播的距离，用字母“λ”表示。在波形图上，波长等于相邻的两个波峰或波谷间的距离。
?频率：单位时间内振动的次数。用字母“f”表示，国际单位制中，频率的单位是赫兹，简称“赫”，符号位“Hz”。常用的还有千赫（kHz）兆赫（MHz），1kHz=103Hz，1MHz=106Hz。电磁波的频率等于产生它的电流的频率。
8.波速、频率、波长的关系：波速= ×，v=λf。由于电磁波的波速一定，所以频率和波长成反比。
9.有关描述波的性质的物理量：
?振幅（A）：波源偏离平衡位置的最大距离，单位是m；
?周期（T）：波源振动一次所需要的时间，单位是s；
?频率（f）：波源每秒类振动的次数，单位是Hz；
?波长（λ）：波在一个周期类传播的距离，单位是m。
10.所有的波都在传播的运动形态（如：水和橡皮绳传播的是凸凹相间的运动形态，而弹簧和声波传播的是疏密相间的运动形态。机械波是形式在介质中的传播，它不仅传播了振动的形式，更主要是传播了振动的能量。当信息加载到波上后，就可以传播出去）。
11.电磁波具有：在电磁波家族里，每个成员都具有不同的能量和不同的频率范围，因此，具有不同的物理特性和用途。如收音机、电视机、微波雷达、微波炉、红外热感照相机、从红到紫的可见光、紫外线消毒、X射线透视、γ射线检测金属缺陷等等。
12.电磁波的屏蔽：电磁波在固体、液体、气体及真空中都能传播，但它是可以被屏蔽的，电磁波遇到各种金属会发生反射，不能穿透，所以，金属或金属网罩对它有屏蔽作用。
13.电磁波对人类的危害：热效应(人体70%以上是水，水分子受到电磁波辐射后相互摩擦，引起体温升高，从而影响到器官的正常工作)、非热效应(人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定有序的，一旦受到外界电磁波干扰，出于平衡状态的微弱电磁场随即遭到破坏，人体正常的循环技能也将遭到破坏)和积累效应(热效应和非热效应作用于人体后，对人体的上海尚未来得及自我修复之前再次受到电磁波辐射的话，其伤害程度就会发生累积，久而久之就会成为永久性病态或危及生命)。
14.电磁波对人类的预防：
二、电磁波的应用
1.电磁波的用途：基本上都集中在两个方面的性质上，一是信息特性，二是能量特性。
2.电磁波的信息特性：携带信息、获得信息，充当测量或检测工具、承载并传播信息。
3.携带信息：利用电磁波携带的物质信息，进行物质鉴别和分析材料中包含的元素。（?钠盐燃烧时放出波长为589nm和589.6nm的黄光，告诉人们这种盐中含有钠元素；?在分析化学实验中，用色谱仪根据各种谱线位置和强度测量某种物质中含有哪些元素；?在天体研究中，根据遥远星体发出的射线谱可以知道该天体中的物质组成等）
4.测量或检测功能：
?利用电磁波的反射，可以发现目标，测量距离（如雷达）；
?利用电磁波的透射能力进行人体检查（如X光检查）；
?研究晶体结构（如DNA的结构研究）
5.承载并传播信息：?无线电广播；?电视信号的发射和接收。
6.频率很高的振动电流能够产生高频率的电磁波并向外界空间发射，这种电流称为射频信号。由声音转换成的电流信号称为音频信号，由图像转换成的电流信号称为视频信号。把音频信号和视频信号“搭载”到射频信号上的过程，称为调制。
7.电磁波的能量特性：一切电磁波都具有能量。
8.能量特性的应用：
?太阳光是电磁波，它给予地球巨大的能量，地球上的大气循环、季节变化、昼夜温度起伏及生物圈的循环都源于太阳光提供的能量（a.叶绿素以太阳光为能量，把H2O、CO2和矿物质加工成淀粉、蛋白质和纤维素等；b.为我们提供最基本的温度环境；c.能形成水能、风能等可再生能源来发电，是一种新型能源）；
电磁波能量的利用（a.高频淬火，及用高频电磁波快速加热齿轮齿表，然后在快速冷却，使齿轮耐磨；b.医生用γ刀切割肿瘤，大幅提高治疗效果，为病人减轻痛苦；c.医生利用激光对眼睛进行精巧的手术，治疗近视等）。
三、信息技术
1.现代通信技术包括：移动通信、网络通信、光纤通信、卫星中继通信。
2.现代“信息高速公路”的两大支柱是：卫星通信和光纤通信。
3.卫星通讯：利用人造地球卫星作为中继站，转发无线电波进行通信（在地球周围均匀的配置三颗同步通信卫星就可覆盖几乎全部的地表，实现全球通信，如电视节目等）。
题型一：电磁波及其利用
例1.下列关于电磁波的说法中，正确的是（）
A．电磁波不能在真空中传播
B．电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s
C．手机靠电磁波传递播信息
D．电冰箱是利用电磁波来工作的
例2.无线电广播中波段的频率范围是535kHz~1605kHz，试计算中波段电磁波波长的范围。
题型二：信息技术及其应用
例3.下列关于无线电通信过程的说法，错误的是（）
A．电磁波的波速等于波长乘频率
B．在真空中，电磁波的传播速度跟光速相等来源中教网
C．无线电广播用的是长波和微波
D．在真空中，电磁波波速为8 310m/s
例4.关于光纤通信，下列说法中正确的是（）
A．载有信息的激光在光纤的内壁上不断发生折射，把信息从光纤的一端传到了另一端
B．用于通信的激光是在空气中传播的
C．光在光纤中的传播是折射传播
D．光纤通信要比短波、微波通信容量高出百万倍以上
基础演练
1.（福建省福州市2015年中考）我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．激光
2．（2015?绵阳）关于电磁波，下列说法正确的是（）
A. 色光的三原色是红、黄、蓝
B.电磁波不能传通声音信息
C. 红外线可以用来遥控
D.电磁波不能在真空中传播
3. （2015?内江）以下说法中正确的是
A.“倒车雷达”一定是利用了电磁波
B.“声呐”是利用了超声波在水中传播的距离较远
C.“移动电话”是利用了次声波
D.医院中利用紫外线消毒是利用了无线电波
4．“嫦娥一号”卫星的微波探测仪可探测“月壤”发出的频率为3.0GHz，7.8GHz， 19.35GHz和37.0GHz 的微波。下列说法正确的是（）
A．微波属于电磁波
B．微波是可见光
C．这四种微波在真空中波长一样
D．这四种微波在真空中传播速度不同
5．下列设备的运行与电磁波无关的是（）
A．医院里，医生利用B超可观察到母体内的婴儿情况
B．“嫦娥下号”接收地面指挥中心的运行指令实现变轨而奔向月球
C．汽车上安装GPS（全球卫星定位系统）以确定行驶路线和距离
D．在汶川大地震发生后救灾人员利用卫星电话恢复了与外界的通信联系
6．电磁波不需要介质也能向外传播能量，形成电磁辐射。电磁辐射对人体健康的不良影响引起了人们的广泛关注。以下活动中，几乎不会对人产生电磁辐射的是（）
A．使用手电筒
B．玩电脑游戏
C．接听手机
D．紧靠工作着的微波炉
7．现代战争应用电子干扰战术，电子干扰战术就是破坏敌方的信息传递，电子干扰具体的做法是（）A．对敌方发射很强的电磁波
B．对敌方发射电磁波
C．对敌方发射频率很高的电磁波
D．对敌方发射与敌方设备相同频率的高强度电磁波
8．下列说法中，不正确的是（）
A．手机是利用超声波来工作的
B．在道路两旁植树，可以减弱噪声
C．电磁波与声都可以传递信息和能量
D．正在发声的音叉接触水面，溅起水花，说明发声体在振动
9．汶川发生大地震后，在救援人员争分夺秒抢救被埋在废墟中的幸存者时，使用了一种先进的生命探测仪，这种仪器可以隔着厚厚的掩埋层探测到微弱的呼吸、心跳，你认为这种仪器的工作原理最没有可能的是（）
A．碳一14探测 B．声波探测
C．电磁波探测 D．红外线探测
10．4G时代的到来，将使我们可以使用4G手机随时随地进行无线网络登录。对于手机无线上网。下列说法正确的是（）
A．使用电磁波传输数字信号 B．使用电磁波传输模拟信号
C．使用超声波传输数字信号 D．使用红外线传输模拟信号
11. （2015?内江）在电磁波谱中，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和 射线等，其
m/。
中，波长最长的是，频率最高的电磁波在真空中传播的速度为s
巩固提升
1.（福建省漳州市2015年）下列事例利用电磁波传递信息的是（）
A．蝙蝠的“回声”定位B．大象的“声音”交流
C．手机用“WiFi”上网D．“B超”检查人体
2.（湖北省荆州市2015年中考）关于电磁波和现代通信，下列说法正确的是（）
A．光纤通信传输的信息量很大，主要用于无线电广播[来源:https://www.360docs.net/doc/6e2637172.html,]
B．移动电话的声音信息是靠电磁波传递的
C．中央电视台与荆州电视台发射的电磁波在同一区域传播速度不同
D．我国建立的“北斗”卫星定位系统是利用超声波进行定位的
3.据报道，2008年北京奥运会时，光纤网将覆盖所有奥运场馆。光纤的主要用途是（）
A．通信 B．输电 C．导热 D．照明
4．关于微波，下列说法中不正确的是（）
A．微波是指频率很高、波长大约在10m~1mm之间的无线电波
B．微波大都能沿地球表面绕射，所以可以实验全球通信
C．微波大致沿直线传播，需要每隔50km左右建一个微波中继站
D．卫星通信是用通信卫星来做微波通信中继站的
5．下列关于电磁波的叙述中，错误的是（）
A．微波炉是利用电磁波加热食品的
B．透视使用的X射线是一种电磁波
C．电磁波不能在真空中传播
D．电视机和移动电话都能接收电磁波
6．中央电视台1台发射的电磁波的频率范围为56.5～64.5MHz，中央电视台2台发射的电磁波的频率范围为183～191MHz，这两个电视台所发射的电磁波在空中传播时（）
A．1台发射电磁波速度大于2台发射电磁波速度
B．1台发射电磁波速度小于2台发射电磁波速度
C．1台发射电磁波波长大于2台发射电磁波波长
D．1台发射电磁波波长小于2台发射电磁波波长
7.（广州市2015年中考）图是电磁波家族，真空中各种电磁波的传播速度相同.某类恒星温度较低，呈暗红色；另一类恒星温度极高，呈蓝色.根据所给信息可推测（）
A.红外线波长比蓝光波长短
B.红光与X射线都是电磁波
C.恒星温度越高，发出的光频率越低
D.真空中红光比无线电波传播速度大
8.（云南昆明2015中考）关于电磁波的叙述，下列说法中不正确的是（）
A．电磁波可以传播信息
B．不同波长的电磁波在空气中传播的速度不同
C．电磁波传播不需要介质
D．当电磁辐射达到一定强度，也会造成电磁污染
9．华人科学家高锟以“涉及光纤传输的突破性成就”获２００９年诺贝尔物理学奖。关于光纤通信，下列说法正确的是
A.光在光纤中是沿中轴线直线传播的
B.光纤通信与有线通信一样，都需要金属导线
C.光纤通信中使用的“导线”是“光导纤维”
D.光纤通信中传播的物质—光，不是电磁波
10．关于电磁波及其应用，下列说法中不正确的是
A.电磁波在真空中传播的速度与光速相同
B.移动电话只能接收电磁波，不能发射电磁波
C.用三颗地球同步卫星就可以实现全球通信
D.无线电波中，长波的频率小于短波的频率
11.2010年上海世博会采用高效彩色太阳能电池板、锂离子电池等技术，真正达到碳的“零排放”．太阳能属于_______能源（选填“可再生”或“不可再生”）．世博会上，以警用电动车为参照物，车上的锂离子电池是_______的，警用电动车和地面指挥中心无线通信时用________（选填“超声波”或“电磁波”）进行联络．
1.（湖南怀化2015）下面选项跟互联网无关的是（）
A． WiFi B． QQ聊天C．摇微信D．飞鸽传书
2.（2015?武汉）关于电磁波，下列说法错误的是（）
A．收音机、电视机和移动电话都是靠电磁波来传递信息的
B．跟水波类似，电磁波也有自己的频率、波长和波速
C．真空中电磁波的波速约为30万千米每秒
D．微波炉内的微波是一种波长很长、频率很低的电磁波
3．（2015?株洲）下列设备工作时，接收但不发射电磁波的是
A．收音机B．移动电话 C．通信卫星 D．倒车雷达
4．在中国移动通信大楼的顶部常可见到一些锅形天线，关于这种天线的作用，以下说法中正确的是（）
A.这是做广告用的模型
B.天线凹面斜向上方是用来接收卫星信号的
C.天线凹面朝水平方向是用来接收卫星信号的
D.无论天线朝什么方向均能接收卫星信号
5．关于数字和模拟信号，下列叙述不正确的是（）
A.模拟信号容易丢失一些信息，造成图像和声音的失真
B.数字信号抗干扰能力强
C.数字信号一般只包括两种不同的状态
D.现代电话信息的传输和处理过程已经全部使用数字信号
6（多选）如图10-1-2所示，不是利用数字通信进行传输信号的是（）
7.光是一种_________波。图9是某电磁波的波形图，其波长为______m。探月卫星距地球指挥中心约为3.9×105km，地球指挥中心向探月卫星发射的指令，经_____s到达卫星。
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1.（福建省厦门市2015年中考）关于超声波和电磁波，以下说法正确的是
A．都能在真空中传播 B．传播速度都是3×108m/s
C．传播都需要介质 D．都能传递信息
2．（2015?河南）2015年3月，我国成功将首颗新一代北斗导航卫星发射升空，标志着我国北斗卫星导航系统由区域运行向全球拓展。它与地面通信时利用的是（）
A．电磁波B．紫外线C．红外线D．超声波
3．（湖北黄冈2015）无需wifi 信号，点亮LED 灯就能上网，复旦大学成功实现了这一国际前沿通讯技术：在LED 灯中安装一个微芯片，便可让其变成无线网络发射器。点亮LED 灯，灯光下的电脑通过一套特制的接收装置接收光信号即可上网。下列有关说法错误的是（）
A．有LED 灯光的地方就有网络信号
B．点亮LED 灯上网不是利用电磁波传播信号
C．与用wifi 信号上网相比，光由于直线传播不能穿墙而过，故网络信息更加安全
(完整版)电磁场与电磁波答案(第四版)谢处方
一章习题解答 1.1 给定三个矢量A 、B 和C 如下： 23x y z =+-A e e e 4y z =-+B e e 52x z =-C e e 求：（1）A a ；（2）-A B ；（3）A B g ； （4）AB θ；（5）A 在B 上的分量；（6）?A C ； （7）()?A B C g 和()?A B C g ；（8）()??A B C 和()??A B C 。 解 （1 ）23A x y z +-= ==-e e e A a e e e A （2）-=A B (23)(4)x y z y z +---+=e e e e e 64x y z +-=e e e （3）=A B g (23)x y z +-e e e (4)y z -+=e e g －11 （4）由 cos AB θ ===A B A B g ，得 1cos AB θ- =(135.5=o （5）A 在B 上的分量 B A =A cos AB θ ==A B B g （6）?=A C 1 235 02x y z -=-e e e 41310x y z ---e e e （7）由于?=B C 04 1502x y z -=-e e e 8520x y z ++e e e ?=A B 123041 x y z -=-e e e 1014x y z ---e e e 所以 ()?=A B C g (23)x y z +-e e e g (8520)42x y z ++=-e e e ()?=A B C g (1014)x y z ---e e e g (52)42x z -=-e e （8）()??=A B C 1014502x y z ---=-e e e 2405x y z -+e e e ()??=A B C 1 238 5 20 x y z -=e e e 554411x y z --e e e
电磁波与信息技术
………………装……………………………订………………………………线…………………………………… 2006～2007学年度第二学期九年级物理第十章 《电磁波与信息技术、能源利用》测试卷 1、关于电磁波,下列说法中正确的是 ( ) A 、电磁波的传播速度比光速小 B 、在真空中传播时，波长越长的电磁波频率越高 C 、我们生活中的空间充满了电磁波，所有的电磁波时刻在危害我们的健康 D 、电磁波是一种信息运载工具，具有传递速度快、运载容量大的优点 2、电视机换台时，实际上是在改变 （ ） A 、电视台的发射频率 B 、电视机的接收频率 C 、电视台发射的电磁波的波速 D 、电视机接收的电磁波的波速 3、听收音机时，偶尔会听到里面有杂音，产生这一现象的原因不可能的是 （ ） A 、旁边台灯打开的瞬间 B 、附近的电焊机在工作 C 、雷雨天闪电发生时 D 、有人在用电烙铁焊接电器元件 4、我国的卫星通信技术拥有自主知识产权，在世界处于领先地位，在北京发射信号通过通信卫星会转到上海被接收，实现这种信号的传递是 （ ） A 、超声波 B 、次声波 C 、声波 D 电磁波 5、手机是现代人们最常用通信工具之一，手机间通话和收发信息是利用 （ ） A 、微波传送 B 、超声波传送 C 、空气传送 D 、光纤传送 6、判断下列选项中有不属于电磁波的是 （ ） A 、敲击铜钟形成的波 B 、无线电波 C 、光波 D 、x 射线 7、所有的电磁波在真空或空气中具有相同的 （ ） A 、频率 B 、波长 C 、波速 D 、能量 8、波长为3×104m 的电磁波的频率为 （ ） A 、10khz B 、100 khz C 、30khz D 、300khz 9、下列能源中属于新能源的是 （ ） A 、化石燃料、水能、风能 B 、核能、太阳能、潮汐能、地热能 C 、化石燃料、潮汐能、地热能 D 、太阳能、化石燃料、核能 10、关于核能的利用，下列说法正确的是 （ ） A 、原子弹是利用氢核聚变制成的 B 、核电站是利用裂变的链式反应制成的 C 、氢弹是利用裂变的链式反应制成的 D 、核能只能用来制造原子弹和氢弹，目前尚不能和平利用 二、填空题（每空1分，共21分） 11、电磁波在__________________叫做它的频率，频率的单位是_______________。 12、许多人习惯将手机挂在胸前，其实这是不科学的，因为手机发射出的____________________会对人的心脏造成不良影响。 13、利用光纤传输信息的优点是信息传输量大和____________________能力强。 14、在真空中，电磁波的传播速度大小是________________km/s ，一波长为3×103m 的电磁波的频率是____________________Hz 。 15、随着社会的发展，无线电广播、电视、手机等都已逐步进入了寻常百姓家，它们都是靠接收________________工作的。 16、有一种“隐形飞机”，可以有效避开雷达的探测，秘密之一在于它的表面有一层特殊材料，这种材料能够____________（填“增强”或“减弱”）对电磁波吸收作用，秘密之二在于它的表面制成特殊形状，这种形状能够____________（填“增强”或“减弱”）电磁波反射回雷达设备。 17、1876年，贝尔发明了电话，这是人类历史上最伟大的发明之一，随着科学技术的不断发展，电磁波和____________相继出现，在全球范围内使信息得到高速共享。 18、人类互相传递信息的方式多种多样，请你举出两例： ①____________________________________________________________ ②____________________________________________________________ 其中比较好的是第____________种，原因是____________________________________ 19、目前人们直接利用太阳能的方式有两种：一是把太阳能转化为内能。如____________二是把太阳能转化为电能 。如________________________。请你举出一个间接利用太阳能的实例。____________________________________。 20、获得核能有两种途径：大亚湾核电站是利用原子核的____________获得核能；还有一种获得核能 的途径是原子核的____________，如氢弹。 21、人类生存离不开能源，下列能源中：水能、煤、太阳能、石油、核能，可再生能源有________________________；化石能源有________________________。 三、作图与简答题（共28分） 22、光纤通信是现代通信的一种重要方式。光纤的内壁具有使光发生反射的特性，使从一端射入的光传播到光纤的另一端。请在图中作出光路图，表示光纤传输光信号的原理。（4分） 学校 班级 姓名 座号
电磁场与电磁波理论 概念归纳
A．电磁场理论B基本概念 1．什么是等值面？什么是矢量线？ 等值面——所有具有相同数值的点组成的面 ★空间中所有的点均有等值面通过； ★所有的等值面均互不相交； ★同一个常数值可以有多个互不相交的等值面。 矢量线（通量线）---- 一系列有方向的曲线。 线上每一点的切线方向代表该点矢量场方向， 而横向的矢量线密度代表该点矢量场大小。 例如，电场中的电力线、磁场中的磁力线。 2．什么是右手法则或右手螺旋法则？本课程中的应用有哪些？（图） 右手定则是指当食指指向矢量A的方向，中指指向矢量B的方向，则大拇指的指向就是矢量积C=A*B的方向。 右手法则又叫右手螺旋法则，即矢量积C=A*B的方向就是在右手螺旋从矢量A转到矢量B的前进方向。 本课程中的应用： ★无限长直的恒定线电流的方向与其所产生的磁场的方向。 ★平面电磁波的电场方向、磁场方向和传播方向。 3．什么是电偶极子？电偶极矩矢量是如何定义的？电偶极子的电磁场分布是怎样的？ 电偶极子——电介质中的分子在电场的作用下所形成的一对等值异号的点电荷。 电偶极矩矢量——大小等于点电荷的电量和间距的乘积，方向由负电荷指向正电荷。
4.麦克斯韦积分和微分方程组的瞬时形式和复数形式； 积分形式： 微分方式： （1）安培环路定律 （2）电磁感应定律 （3）磁通连续性定律 （4）高斯定律 5.结构方程
6.什么是电磁场边界条件？它们是如何得到的？（图） 边界条件——由麦克斯韦方程组的积分形式出发，得到的到场量在不同媒质交界面上应满足的关系式（近似式）。 边界条件是在无限大平面的情况得到的，但是它们适用于曲率半径足够大的光滑曲面。 7.不同媒质分界面上以及理想导体表面上电磁场边界条件及其物理意义； （1）导电媒质分界面的边界条件 ★ 导电媒质分界面上不存在传导面电流，但可以有面电荷。 在不同媒质分界面上，电场强度的切向分量、磁场强度的切向分量和磁感应强度的法向分量永远是连续的 （2）理想导体表面的边界条件 ★ 理想导体内部，时变电磁场处处为零。导体表面可以存在时变的面电流和面电荷。
电磁场与电磁波课后习题及答案六章习题解答
第六章 时变电磁场 6.1 有一导体滑片在两根平行的轨道上滑动，整个装置位于正弦时变磁场 5cos mT z e t ω=B 之中，如题6.1图所示。滑片的位置由0.35(1cos )m x t ω=-确定，轨道终端接有电阻0.2R =Ω，试求电流i. 解 穿过导体回路abcda 的磁通为 5cos 0.2(0.7) cos [0.70.35(1cos )]0.35cos (1cos )z z d B ad ab t x t t t t ωωωωωΦ==?=?-=--=+? B S e e 故感应电流为 11 0.35sin (12cos ) 1.75sin (12cos )mA in d i R R dt t t t t R ωωωωωωΦ = =-=-+-+E 6.2 一根半径为a 的长圆柱形介质棒放入均匀磁场0z B =B e 中与z 轴平行。设棒以角 速度ω绕轴作等速旋转，求介质内的极化强度、体积内和表面上单位长度的极化电荷。 解 介质棒内距轴线距离为r 处的感应电场为 00z r r r B φωω=?=?=E v B e e B e 故介质棒内的极化强度为 00000(1)()e r r r r B r B εεεωεεω==-=-P E e e X 极化电荷体密度为 200 00 11()()2()P rP r B r r r r B ρεεωεεω?? =-??=- =--??=--P 极化电荷面密度为 0000()()P r r r a e r a B σεεωεεω==?=-?=-P n B e 则介质体积内和表面上同单位长度的极化电荷分别为 220020012()212()P P PS P Q a a B Q a a B πρπεεωπσπεεω=??=--=??=- 6.3 平行双线传输线与一矩形回路共面，如题6.3图所示。设0.2a m =、0.1m b c d ===、7 1.0cos(210)A i t π=?，求回路中的感应电动势。
电磁场与电磁波理论基础自学指导书
电磁场与电磁波理论基础自学指导书 课程简介：电磁场理论是通信技术的理论基础，是通信专业本科学生必须具备的知识结构的重要组成部分之一。使学生掌握电磁场的有关定理、定律、麦克斯韦方程等的物理意义及数学表达式。使学生熟悉一些重要的电磁场问题的数学模型（如波动方程、拉氏方程等）的建立过程以及分析方法。培养学生正确的思维方法和分析问题的能力，使学生对"场"与"路"这两种既密切相关又相距甚远的理论有深刻的认识，并学会用"场"的观点去观察、分析和计算一些简单、典型的场的问题。为以后的学习和工作打下坚实的理论基础。 第一章矢量分析场论初步 1主要内容 本章从矢量分析入手，介绍了标量场和矢量场的基本概念，学习了矢量的通量、散度以及散度定理，矢量的环流、旋度以及斯托克斯定理，标量的梯度，以及上述的物理量在圆柱和球坐标系下的表达形式，最后介绍了亥姆霍兹定理，该定理说明了研究一个矢量场从它的散度和旋度两方面入手。通过本章的学习，使学生掌握场矢量的散度、旋度和标量的梯度的概念和数学计算为以后的电磁场分析打下基础。 2学习要求 深刻理解标量场和矢量场的概念；深刻理解散度、旋度和梯度的概念、物理意义及相关定理； 熟练使用直角坐标、圆柱坐标和球坐标进行矢量的微积分运算； 了解亥姆霍兹定理的内容。 3重点及难点 重点：在直角坐标、圆柱坐标和球坐标中计算矢量场的散度和旋度、标量场的梯度以及矢量的线积分、面积分和体积分。 难点：正确理解和掌握散度、旋度和梯度的概念及定理，可以借助流体的流量和涡旋等自然界中比较具体而形象的相似问题来理解。 4思考题合作业 1.4, 1.8, 1.9, 1.11, 1.14, 1.16, 1.24 第二章静电场 1主要内容 本章我们从点电荷的库仑定律发，推导出静电场的基本方程（微分表达及积分表达），该基本方程第一组与静电场的散度和通量有关（高斯定律），第二组有关静电场的环量和旋度，推导的过程运用了叠加原理。由静电场的基本方程中的环量和旋度的基本方程，我们引入了电位的概念，并给出了电场强度与电位之间的关系以及电位的计算公式。运用静电场的基本方程及电位可以解决静电场中的场源互求问题（已知源求场或已知场求源）。然后介绍了电偶极子的概念，推导了电偶极子的电场强度与电位的表达式。接着介绍了介质的极化，被极化的分子可等效为电偶极子，所以介质极化产生的电位就可以借用电偶极子的相关结论。由极化介质的电位公式我们推导了介质中的高斯定律，在该定律中引入了一个新的量—
电磁场与电磁波答案(无填空答案).
电磁场与电磁波复习材料 简答 1． 简述恒定磁场的性质，并写出其两个基本方程。 2． 试写出在理想导体表面电位所满足的边界条件。 3． 试简述静电平衡状态下带电导体的性质。 答：静电平衡状态下，带电导体是等位体，导体表面为等位面；（2分） 导体内部电场强度等于零，在导体表面只有电场的法向分量。（3分） 4． 什么是色散？色散将对信号产生什么影响？ 答：在导电媒质中，电磁波的传播速度随频率变化的现象称为色散。 （3分） 色散将使信号产生失真，从而影响通信质量。 （2分） 5．已知麦克斯韦第二方程为t B E ??- =?? ，试说明其物理意义，并写出方程的积分形式。 6．试简述唯一性定理，并说明其意义。 7．什么是群速？试写出群速与相速之间的关系式。
8．写出位移电流的表达式，它的提出有何意义？ 9．简述亥姆霍兹定理，并说明其意义。 答：当一个矢量场的两类源(标量源和矢量源)在空间的分布确定时，该矢量场就唯一地确定了，这一规律称为亥姆霍兹定理。 （3分） 亥姆霍兹定理告诉我们，研究任意一个矢量场（如电场、磁场等），需要从散度和旋度两个方面去研究，或者是从矢量场的通量和环量两个方面去研究 10．已知麦克斯韦第二方程为S d t B l d E S C ???-=???，试说明其物理意义，并写出方程的微 分形式。 答：其物理意义：随时间变化的磁场可以产生电场。 （3分） 方程的微分形式： 11．什么是电磁波的极化？极化分为哪三种？ 答：电磁波的电场强度矢量的方向随时间变化所描绘的轨迹称为极化。（2分） 极化可以分为：线极化、圆极化、椭圆极化。 12．已知麦克斯韦第一方程为 t D J H ??+ =?? ，试说明其物理意义，并写出方程的积分形式。
第十章 电磁波与信息技术
2019-2019学年度教科版物理九年级全一册同步练习 第十章电磁波与信息技术 班级姓名 1.下列过程中不能产生电磁波的是(B) A．打开或者关闭电灯时 B．电炉在关闭状态时 C．电冰箱的电路接通或断开时 D．电饭锅从加热状态自动跳到保温状态时 2.无线电广播中波段的频率范围是535kHz～1605kHz，试计算中波段电磁波波长的范围。(结果保留整数) 3.2019年1月18日，我国发射的世界首颗量子卫星“墨子号”正式交付用户单位使用，“墨子号”与地面控制系统交流靠的是(D) A．次声波B．X射线 C．红外线D．电磁波 4.下列关于信息的传递说法正确的是(C) A．车载GPS导航系统是利用超声波进行定位和导航的 B．电磁波不能在真空中传播 C．用三颗同步卫星就可实现全球通信 D．光纤通信只能传播图像信息，不能传播声音信息 5．下列说法中，错误的是(C) A．我们周围的空间充满了电磁波
B．在快速变化的电流周围会产生电磁波 C．由c＝λf可知，频率越高的电磁波传播得越快 D．频率越高的电磁波波长越短 6.地面与航天器之间传输信息的载体是(C) A．超声波B．次声波 C．电磁波D．光导纤维 7.我们生活在电磁波的海洋中。下列关于电磁波的说法正确的是 (C) A．月球上没有空气，电磁波不能传播 B．手机不是用电磁波来传递信息的 C．微波炉是用电磁波来加热食品的 D．利用电磁波不能传递声音信号，只能传递图像信号 8．某广播电台发射一种电磁波的频率为990千赫，中央人民广播电台发射一种电磁波的频率是15.58兆赫，它们发射电磁波的波长分别等于__303__m和__19__m。(保留整数部分) 9．打开收音机的开关，将旋钮调到没有电台的位置，并将音量开大。取一节干电池和一根导线，靠近收音机将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续的接触，会听到收音机发出“咔咔”声，这一现象说明周围的空间存在(B) A．超声波B．电磁波 C．X光线D．紫外线 10现在家庭中使用的电器较多，例如：①吸尘器；②手机；③
14.4 电磁波与信息化社会教案
14.4 电磁波与信息化社会 【教学目标】 （一）知识与技能 1．了解几种传感器的应用特点。 2．了解信息传递的主要途径――通过电磁波传输。 3．了解信息的处理和数字通信，信息记录等。 4．了解数字电视和因特网特点。 （二）过程与方法 感悟信息时代对人们的生产生活及研究带来的影响。了解信息的记录及相关应用。 （三）情感、态度与价值观 培养学生的科学精神和爱国主义精神。 【教学重点】电视机呈现原理，雷达定位原理。 【教学难点】图形与电信号的转化原理。 【教学方法】教师引导，学生阅读讨论 【教学用具】投影仪，幻灯片。 【教学过程】 （一）引入新课 师：上节课我们学习了电磁波的发射和接收过程，为了有效地发射电磁波，需要将闭合电路变成开放电路，然后将调制后的电磁波发射出去，在接收电路中通过调谐和解调，就可以得到我们所需要的信号了。 人类认识电磁波到现在只不过一百多年的时间，但电磁波在科学技术上已经得到十分广泛的应用，本节介绍无线电波的现代应用。 （二）进行新课 1．电磁波与信息的传递 师：请同学们阅读教材有关内容，谈一谈在人类文明发展史上，信息的传递经历了怎样的过程。 学生阅读、讨论。 生：语言的出现，文字的创造，纸和印刷术的发明，电磁波的发现。 师：电磁波的传输有何特点？ 生：可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以无线传输。电磁波的频率越高，相同时间内传输的信息量越大。 2．电视 教师提出问题，引导学生通过看书，讨论并回答问题（培养学生的阅读能力） （1）在电视的发射端需要什么仪器？ （2）电子枪的扫描路线是怎样的？
（3）在电视的接收端需要什么仪器？各起什么作用？ （4）你能说说调谐、检波的基本工作原理吗？ （5）显像管里的电子枪发射电子束的强弱受什么控制？它扫描的方式和步调与什么相同？ （6）摄像机在一秒钟内传送多少张画面？为什么在电视里我们看到的景象是连续的？ （7）你能说说伴音信号经过怎样的处理后被送到扬声器的吗？ 学生阅读课文后分组讨论，回答上述问题。 教师投影幻灯片做总结。出示电视信号的形成、发射和接收示意图投影片。 电脑演示电子枪的扫描过程 通过阅读课本，观看演示，师生共同得出结论： （1）电视信号的发射 在电视发射端，摄像镜头将被摄物体的像成在摄像管的屏上。电子枪发出的电子束按一定规律偏转，对屏上的图像进行逐行扫描。通过光电转换器件把一幅图像按照各个部分的明暗情况，逐点地变为强弱不同的电流，完成光电转换，就形成图像信号，图像信号和音频信号通过发射机的天线发射出去。 （2）电视信号的接收 电视接收机的天线接收到电磁波后，将视频信号与音频信号分开。视频信号通过显像管中的电子枪发射的受视频信号控制的电子束对荧光屏的扫描，将视频信号即电视信号转换为图像。音频信号通过扬声器转换成声音。 （3）摄像机与电视接收机中电子束扫描速率的关系 两种电器中电子束扫描的速率都相等。 3．雷达 阅读教材，思考问题：
电磁场与电磁波(第三版)课后答案第1章
第一章习题解答 1.1 给定三个矢量A 、B 和C 如下： 23x y z =+-A e e e 4y z =-+B e e 52x z =-C e e 求：（1）A a ；（2）-A B ；（3）A B ；（4）A B θ；（5）A 在B 上的分量；（6）?A C ； （7）()?A B C 和()?A B C ；（8）()??A B C 和()??A B C 。 解 （1 ）23A x y z +-= = =e e e A a e e e A （2）-=A B (23)(4)x y z y z +---+=e e e e e 64x y z +-=e e e （3）=A B (23)x y z +-e e e (4)y z -+=e e －11 （ 4 ） 由 c o s AB θ =1 1 2 3 8 = A B A B ， 得 1 c o s A B θ- =(135.5- = （5）A 在B 上的分量 B A =A c o s AB θ = =- A B B （6）?=A C 1 235 02x y z -=-e e e 41310x y z ---e e e （7）由于?=B C 04 1502x y z -=-e e e 8520x y z ++e e e ?=A B 1 230 4 1 x y z -=-e e e 1014x y z ---e e e 所以 ()?=A B C (23)x y z +-e e e (8520)42x y z ++=-e e e ()?=A B C (1014)x y z ---e e e (52)42x z -=-e e （8）()??=A B C 1014502 x y z ---=-e e e 2405x y z -+e e e ()??=A B C 1 238 5 20 x y z -=e e e 554411x y z --e e e 1.2 三角形的三个顶点为1(0,1,2)P -、2(4,1,3)P -和3(6,2,5)P 。 （1）判断123P P P ?是否为一直角三角形； （2）求三角形的面积。
九年级物理下册第十章电磁波与信息技术2电磁波的应用教案
2.电磁波的应用 ┃教学过程设计┃
得信息，充当测量或检测工具；第三，电磁波能承载信息并 传播信息，充当信息传播的媒介。 教师利用多媒体播放大量关于电磁波信息方面的应用实例， 让学生分类。 结合教材如图10－2－4所示的无线电广播的工作过程，讲解 “调制”和“解调”，可以类比信鸽传信过程理解。 补充电视信号的发射和接收过程如图10－2－1所示。 学生活动：讨论电磁波的信息特性还有哪些应用？ 2.电磁波能量特性的应用 学生讨论活动：学生阅读并讨论教材，回答下列几个问题。 (1)我们使用的哪些能源来自于太阳能？ (2)太阳能有哪些优点和缺点？ (3)你所了解的都有哪些种类的发电，其中哪些是直接或间接 利用了太阳能？ 对于激光、X射线和γ射线等高频电磁波在能量方面的应用， 在学生讨论学习的基础上老师利用多媒体课件播放有关激光 利用的视频实例或图片。 三、反思总结 1.请学生反思自己本节课的学习情况，谈谈收获和体会。 2.老师小结。 ┃教学小结┃ 【板书设计】 1.电磁波在信息方面的应用 第一，电磁波携带信息。 第二，电磁波可以帮助人们获得信息。 第三，电磁波能承载信息并传播信息，充当信息传播的媒介。 2.电磁波能量特性的应用 太阳能、激光、X射线和γ射线等高频电磁波的利用。 【教学反思】 本节课主要是介绍电磁波的应用，能够让学生理解利用电磁波主要是利用电磁波具有的信息特征和能量特性。教学过程中可以尽可能多地收集一些电磁波应用实例图片或视频材料利用多媒体展示给学生。对于教学的难点“调制”和“解调”不要要求太深，只是能够让学生知道可以把声音、图像或文字信息加入到电磁波中传播，然后解释并“解调”出来放大播出就可以。教学过程还可以通过让学生多讨论、多活动的方式，以发挥其主体地位。
10.1～10.3 电磁波与信息技术—教科版九年级物理下册学案
第十章电磁波与信息技术 一、知识梳理 （一）认识电磁波 1．电磁波的产生：当导体中有______、______变化很快的电流通过时，在其周围的空间会产生变化的______场和______场，这种变化的______场和______场在空间向四周传播，从而产生了电磁波． 2．电磁波的传播：电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，也可以在固体、液体和气体中传播，但金属容器对电磁波具有屏蔽作用． 3．描述电磁波 （1）频率（f）：在1s内完成的__________________．频率是由波源振动的快慢决定的，单位是______． （2）波长（λ）：波源振动一次（即完成一次周期性变化）传播的______（波峰和波峰之间，或波谷和波谷之间的最小间隔），单位是______． （3）波速（c）：电磁波在真空中的速度大小为______．同频率的电磁波，在不同介质中的速度不同． （4）电磁波的波速、波长和频率之间的关系为：______．波速c是一定的，所以波长λ与频率f成______，即电磁波的频率越低，波长越长． （二）电磁波谱 1．电磁波是个大家族，无线电波、______、可见光、______、______、γ射线都是电磁波家族中的成员． 2．光是一种______，光在真空中的传播速度为______，所有电磁波在真空中都以______传播． （三）电磁波与我们的生活 1．电磁波具有能量．在电磁波的大家族里，每个成员都具有不同的能量和不同的频率范围．它们具有不同的物理特性和用途．γ射线、X射线的穿透能力很强，利用γ射线可以____________，利用X射线可以透视______或消灭肿瘤；紫外线可以用来灭菌______；利用红外线可以成像；利用无线电波可以传递______等． 2．电磁波的应用已成为人类文明的重要标志，但越来越多的电磁波不同程度的影响着我们的健康，
2018届中考物理总复习电磁波与信息技术专题训练
电磁波与信息技术 一、选择题 1. 汽车中应用了许多物理知识，下列说法中正确的是（） A. 导航仪是利用超声波进行定位导航 B. 安全带是为了防止惯性带来的危害 C. 发动机的做功冲程将机械能转化为内能 D. 水箱中用水做冷却剂，是因为水有较小的比热容 【答案】B 2.对于波长为300m的电磁波，以下分析正确的是（） A. 它的传播速度一定是3×108m/s B. 它的频率是106Hz C. 该电磁波在水中传播的频率不等于106Hz D. 该电磁波在水中的波长仍为300m 【答案】B 3.关于磁场、电磁波，下列说法正确的是（） A. 电磁波在真空中传播的速度是3×105m/s B. 通电直导线周围存在磁场，通电弯曲导线周围不存在磁场 C. 光纤通信是利用光经多次反射进行传输光信号的 D. 发电机是利用磁场对电流作用的原理进行工作的 【答案】C 4.下列方式中，不属于现代通信方式的是（） A. 卫星通信 B. 光线通 信 C. 网络通 信 D. 书信通信 【答案】D 5.关于电子邮件，下列说法正确的是（） A. 发送电子邮件必须输入对方的信箱地址 B. 电子信箱是某用户计算机上的空间 C. 对方的计算机没开机，邮件就没法发送 D. 发送电子邮件必须输入自己的信箱地址
6.广播电台或广播电视台的发射天线的作用是（） A. 发射音频电流激发的电磁波 B. 发射视频电流激发的电磁波 C. 把音频电流和视频电流加载到更高频率的射频电流上，再通过天线发射 D. 三种电流不经调制通过天线发射三种不同的电磁波 【答案】C 7.下面是几位同学关于电话的几种说法，你认为正确的是（） A. 电话能将声音沿着导线传至对方 B. 电话是通过导线将携带信息的电流传给对方的 C. 话筒中变化的电流使膜片在磁场中振动，发出声音 D. 听筒中把声音变成变化的电流 【答案】B 8. 小明家的计算机通过光纤接入互联网，光纤的作用是（） A. 输电 B. 通 信 C. 导 热 D. 照明 【答案】B 9.下列说法正确的是( ) A. 电磁波频率越高，传播速度越快 B. 电磁波频率越低，传播速度越快 C. 电磁波的速度只与它的波长有关 D. 电磁波的速度与它的频率无关 【答案】D 10.下列关于电磁波的说法中正确的是（） A. 超声波属于电磁 波 B. 可见光不属于电磁波 C. 电磁波传播速度是 340m/s D. 卫星通信利用电磁波传递信号
电磁场与电磁波理论(第二版)(徐立勤,曹伟)第2章习题解答
第2章习题解答 2.2已知半径为a 、长为l 的圆柱体内分布着轴对称的体电荷，已知其电荷密度()0V a ρρρρ =， ()0a ρ≤≤。试求总电量Q 。 解：2π20000 2d d d d π3 l a V V Q V z la a ρρ ρρρ?ρ= ==? ? ?? 2.3 半径为0R 的球面上均匀分布着电荷，总电量为Q 。当球以角速度ω绕某一直径(z 轴)旋转时，试求 其表面上的面电流密度。 解：面电荷密度为 2 04πS Q R ρ= 面电流密度为 002 00 sin sin sin 4π4πS S S Q Q J v R R R R ωθ ρρωθωθ=?== = 2.4 均匀密绕的螺旋管可等效为圆柱形面电流0S S J e J ?=。已知导线的直径为d ，导线中的电流为0I ，试 求0S J 。 解：每根导线的体电流密度为 00 22 4π(/2)πI I J d d = = 由于导线是均匀密绕，则根据定义面电流密度为 04πS I J Jd d == 因此，等效面电流密度为 04πS I J e d ?= 2.6 两个带电量分别为0q 和02q 的点电荷相距为d ，另有一带电量为0q 的点电荷位于其间。为使中间的 点电荷处于平衡状态，试求其位置。当中间的点电荷带电量为-0q 时，结果又如何？ 解：设实验电荷0q 离02q 为x ，那么离0q 为x d -。由库仑定律，实验电荷受02q 的排斥力为 12 214πq F x ε= 实验电荷受0q 的排斥力为 022 1 4π()q F d x ε= - 要使实验电荷保持平衡，即21F F =，那么由0022 211 4π4π() q q x d x εε=-，可以解得 d d x 585.01 22=+= 如果实验电荷为0q -，那么平衡位置仍然为d d x 585.01 22=+=。只是这时实验电荷与0q 和02q 不 是排斥力，而是吸引力。 2.7 边长为a 的正方形的三个顶点上各放置带电量为0q 的点电荷，试求第四个顶点上的电场强度E 。 解：设点电荷的位置分别为()00,0,0q ，()0,0,0q a 和()00,,0q a ，由库仑定律可得点(),,0P a a 处的电 场为 ( ) ( 00 2 22 00001114π4π4π221x y y x x y q q q E e e e e a a q e e εεε? =+++ ?+=+
高中物理 第14章 电磁波 4、5 电磁波与信息化社会、电磁波谱学业分层测评 新人教版
电磁波与信息化社会、电磁波谱 (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．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，下列说法中正确的是( ) A．声音是机械波 B．声音是电磁波 C．光是电磁波 D．光是机械波 E．声音和光都能发生干涉和衍射现象 【解析】声音必须在介质中传播，是机械波；光可以在真空中传播，是电磁波．【答案】ACE 2．关于雷达的特点，下列说法正确的是( ) 【导学号：23570146】 A．雷达所用无线电波的波长比短波还短 B．雷达只有连续发射无线电波，才能发现目标 C．雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离 D．雷达在能见度低的黑夜将无法使用 E．雷达的使用与黑夜和白天无关 【解析】雷达一般采用直线性好、反射性强的微波，不是连续发射无线电波，每次发射的时间及两次发射的时间间隔都有一定要求，障碍物的距离等情况都由显示屏显示出来．【答案】ACE 3．关于红外线的作用与来源，下列说法正确的是( ) A．一切物体都在不停地辐射红外线 B．红外线具有很强的热作用 C．红外线具有很强的荧光作用 D．红外线的显著作用是化学作用 E．红外线容易穿透云雾 【解析】荧光作用和化学作用都是紫外线的重要特性，红外线波长比可见光长，绕过障碍物能力强，易穿透云雾． 【答案】ABE 4.如图14-4-4所示为收音机接收电磁波的电路，由线圈L1与可变电容器C1组成，它相当于一个LC振荡电路，当各个无线电台发射的电磁波都通过磁棒后，会在L1中不同程度地产生感应电流(振荡电流)，当可变电容调至某一值(选台)使其振荡频率恰好与武汉人民广播
电磁场与电磁波试题答案
《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，则磁感应强度和磁场满足的方程为：。 2．设线性各向同性的均匀媒质中，称为方程。 3．时变电磁场中，数学表达式称为。 4．在理想导体的表面，的切向分量等于零。 5．矢量场穿过闭合曲面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，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，，求 （1） （2） 17．在无源的自由空间中，电场强度复矢量的表达式为 （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，带电量为。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。 20．如图2所示的导体槽，底部保持电位为，其余两面电位为零，（1）写出电位满足的方程； （2）求槽内的电位分布
电磁场与电磁波理论(第二版)(徐立勤,曹伟)第1章习题解答
第1章习题解答 1.4 计算下列标量场u 的梯度u ? ： （1）234u x y z =； （2）u xy yz zx =++； （3）222323u x y z =-+。 解：（1） 34224233234x y z x y z u u u u e e e e xy z e x y z e x y z x y z ????=++=++??? （2）()()()x y z x y z u u u u e e e e y z e x z e y x x y z ????=++=+++++??? （3）646x y z x y z u u u u e e e e x e y e z x y z ????=++=-+??? 1.6 设()22,,1f x y z x y y z =++。试求在点()2,1,3A 处f 的方向导数最大的方向的单位矢量及其方向导 数。方向导数最小值是多少？它在什么方向？ 解： ()2222x y z x y z f f f f e e e e xy e x yz e y x y z ????=++=+++??? 因为410x y z x y z A f f f f e e e e e e x y z ????=++=++??? 所以 ( max 410l x y z f e e e e l ?==++? ( min 410l x y z f e e e e l ?==-++? 1.10 求下列矢量场在给定点的散度值： （1）()x y z A xyz e x e y e z =++ 在()1,3,2M 处； （2）242x y z A e x e xy e z =++ 在()1,1,3M 处； （3）())1222x y z A e x e y e z x y z =++++ 在()1,1,1M 处。 解：（1） 222636y x z M A A A A xyz xyz xyz xyz A x y z ?????=++=++=??=??? （2）42212y x z M A A A A x z A x y z ?????= ++=++??=??? （3）y x z A A A A x y z ?????=++ ??? ( )( )( ) 2222 2222 2222 3 3 3 x y z x x y z y x y z z ++-++-++ -= + + = M A ??=
电磁场与电磁波试题及答案
《电磁场与电磁波》试题2 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，设媒质的介电常数为ε，则电位移矢量D ?和电场E ? 满足的 方程为： 。 2．设线性各向同性的均匀媒质中电位为φ，媒质的介电常数为ε，电荷体密度为V ρ，电位 所满足的方程为 。 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 分量等于零。 5．表达式()S d r A S ? ????称为矢量场)(r A ? ?穿过闭合曲面S 的 。 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 场，因此，它可用磁矢位函数的旋度来表示。 二、简述题 （每小题5分，共20分） 11．试简述磁通连续性原理，并写出其数学表达式。 12．简述亥姆霍兹定理，并说明其意义。 13．已知麦克斯韦第二方程为S d t B l d E S C ???????-=???，试说明其物理意义，并写出方程的微 分形式。 14．什么是电磁波的极化？极化分为哪三种？ 三、计算题 （每小题10分，共30分） 15．矢量函数 z x e yz e yx A ??2+-=? ，试求 （1）A ? ?? （2）A ? ?? 16．矢量 z x e e A ?2?2-=? ， y x e e B ??-=? ，求 （1）B A ? ?- （2）求出两矢量的夹角
九年级物理下册 第十章 电磁波与信息技术和第十一章 物理学与能源技术教学质量评估试卷 教科版
第十章电磁波与信息技术第十一章物理学与能源技术 第Ⅰ卷选择题(共42分) 一、选择题(每小题3分，共45分) 1．下列各种波中，不属于电磁波的是( C) A．微波B．短波 C．声波D．长波 2．关于电磁波及其应用，下列说法中，不正确的是( B) A．电磁波在真空中传播的速度与光速相同 B．移动电话只能接收电磁波，不能发射电磁波 C．用三颗地球同步卫星就可以实现全球通信 D．无线电波中，长波的频率小于短波的频率 3．互联网有很多用途，下列用途中不属于互联网络的是( A) A．可远距离运输货物 B．可实现远程登录 C．可进行电子会议 D．用户间互发电子邮件或简报 4．WiFi是一种可以将个人电脑、手机等终端设备以无线方式互相连接的技术，常见的连接方式是通过一个无线路由器来实现的。以下有关说法正确的是( A) A．无线路由器是通过电磁波向四周有效范围内的终端传送信息的 B．无线路由器是通过红外线向四周有效范围内的终端传送信息的 C．无线路由器向四周传送信息的速度大于光速 D．无线路由器向四周传送信息的速度小于光速 5．科学家高锟由于在光纤领域的特殊贡献，获xx年诺贝尔物理学奖。关于光纤通信，下列说法错误的是( A) A．在光纤中光波是经过多次折射向前传播的 B．光纤通信中使用的“导线”是光导纤维 C．光纤的能量损耗比一般通信电缆小得多 D．采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息 6．在日常生活中，当你打开或者关闭电灯时，你会从旁边工作着的电视机屏幕上看到一条水平线，或者从旁边的收音机中听到“喀喀”的杂音，出现这一现象的原因是( C) A．电流通断时开关中金属碰撞声的影响 B．电路通断时交流电通过家庭电路对收音机或电视机的影响 C．电流通断时发出的电磁波被收音机、电视机接收到而产生的 D．以上原因都不对 7．目前卫星通信是利用与地球同步运行的卫星，作为微波通信的中继站(信号的中转)，实现全球的通信，也就是让卫星收发的电磁波覆盖整个地球，则至少需要的卫星数量是( B) A．2颗B．3颗 C．4颗D．5颗 8．某同学有一台收音机，经过观察他发现收音机上标有“FM－88～108MHz”的字样，经过询问老师，他知道了“FM”表示调频立体声，下面是他关于该波段波长的几种说法，你认为正确的是( B) A．3.41m～2.9mB．3.41m～2.8m
教科版初三物理电磁波与信息技术同步讲义
电磁波与信息技术 __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 1．电磁波的产生与性质 2. 电磁波的应用 3.信息技术的实际应用 一、神奇的电磁波 1.电磁波的产生：变化的电流激发电磁波。电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场，由于电磁场本身具有物质性，因此电磁波传播时不需要介质。 2.无线电通信是利用电磁波传递信号。 3.电磁波的传播速度和光在真空中的传播速度相同，约为：。 4.天线的作用：电磁波。 5.电磁波谱（按波长由小到大或频率由高到低排列）：γ射线、X射线、紫外线、可见光（红橙黄绿蓝靛紫）、红外线﹑微波﹑无线电波。 6.光是：在真空中以3×108m/s的速度传播。 7.电磁波的特征：所有的波都具有、和，电磁波也一样。 ?波速：一秒内波传播的距离。 ?波长：每振动一次，波所传播的距离，用字母“λ”表示。在波形图上，波长等于相邻的两个波峰或波谷间的距离。 ?频率：单位时间内振动的次数。用字母“f”表示，国际单位制中，频率的单位是赫兹，简称“赫”，符号位“Hz”。常用的还有千赫（kHz）兆赫（MHz），1kHz=103Hz，1MHz=106Hz。电磁波的频率等于产生它的电流的频率。 8.波速、频率、波长的关系：波速= ×，v=λf。由于电磁波的波速一定，所以频率和波长成反比。 9.有关描述波的性质的物理量： ?振幅（A）：波源偏离平衡位置的最大距离，单位是m；