最新电磁场试题及答案
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。
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________。
大学电磁学考试题及答案

大学电磁学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 电磁波在真空中的传播速度是多少?A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 m/sC. 3×10^6 m/sD. 3×10^9 m/s答案:A2. 法拉第电磁感应定律描述的是哪种现象?A. 电荷守恒定律B. 电荷的产生和消失C. 磁场变化产生电场D. 电场变化产生磁场答案:C3. 根据洛伦兹力公式,当一个带电粒子垂直于磁场运动时,其受到的力的方向是?A. 与磁场方向相同B. 与磁场方向相反C. 与带电粒子速度方向相同D. 与带电粒子速度方向垂直答案:D4. 麦克斯韦方程组中描述电荷分布与电场关系的是?A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 安培环路定理D. 洛伦兹力公式答案:A5. 一个闭合电路中的感应电动势与什么因素有关?A. 磁通量的变化率B. 磁通量的大小C. 电路的电阻D. 电流的大小答案:A6. 根据电磁波的性质,以下哪种波长与频率的关系是正确的?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. 波长与频率成正比,但与速度无关答案:B7. 在电磁学中,磁感应强度的单位是什么?A. 库仑B. 特斯拉C. 安培D. 伏特答案:B8. 电磁波的传播不需要介质,这是因为电磁波具有哪种特性?A. 粒子性B. 波动性C. 传播性D. 能量性答案:B9. 根据电磁学理论,以下哪种情况下磁场强度最大?A. 导线电流较小B. 导线电流较大C. 导线电流为零D. 导线电流变化答案:B10. 电磁波的频率与波长的关系是什么?A. 频率越高,波长越长B. 频率越高,波长越短C. 频率与波长无关D. 频率与波长成正比答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 电磁波的传播速度在真空中是______。
答案:3×10^8 m/s2. 根据法拉第电磁感应定律,当磁通量发生变化时,会在______产生感应电动势。
电磁场与电磁波试题含答案

。
作用下,完全脱离分子的内部束缚力时,我们把这种
二、简述题
(每小题 5 分,共 20 分)
11.简述恒定磁场的性质,并写出其两个基本方程。 12.试写出在理想导体表面电位所满足的边界条件。 13.试简述静电平衡状态下带电导体的性质。 14.什么是色散?色散将对信号产生什么影响?
三、计算题
(每小题 10 分,共 30 分)
2 3 z 15.标量场 x, y, z x y e ,在点 P1,1,0 处
7
(1)求出其梯度的大小 (2)求梯度的方向 16.矢量
ˆ x 2e ˆy Ae
ˆ x 3e ˆ z ,求 B , e
(1) A B (2) A B 17.矢量场 A 的表达式为
(1) 写出电场强度和磁场强度的复数表达式
1 S av E0 H 0 cos( e m ) 2 (2) 证明其坡印廷矢量的平均值为:
五、综合题 (10 分)
21.设沿 z 方向传播的均匀平面电磁波垂直入射到理想导体,如图 2 所示,该电磁波电场
ˆ x E0 e jz Ee 只有 x 分量即
4.在理想导体的表面, 的切向分量等于零。
A 5.矢量场 (r ) 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。 关系。 函
区域 1 图2
区域 2
《电磁场与电磁波》试题(4)
一、填空题(每小题 1 分,共 10 分) ˆ ˆ ˆ A 1.矢量 e x e y e z 的大小为
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 ϖ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 ϖ、2B ϖ和3Bϖ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 ϖϖ,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 ϖϖ,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 ϖ、2B ϖ及3Bϖ,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 ϖϖ,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 ϖ、2B ϖ、3Bϖ,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 ϖϖ,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 ϖϖ. [ ]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 ϖ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 ϖ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 ϖ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 ϖϖϖϖϖ+++= ∵ 1B ϖ、4B ϖ均为0,故32B B B ϖϖϖ+= 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 ϖ在O 点产生1d B ϖ的方向为↓(-z 方向) 电流元2d l I ϖ在O 点产生2d B ϖ的方向为⊗(-x 方向) 电流元3d l I ϖ在O 点产生3d B ϖ的方向为⊗ (-x 方向) 3分kR I i R IB ϖϖϖπ-+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 ϖϖϖ⨯=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 ϖϖϖϖ++= (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.任意曲面在匀强磁场B ϖ中,取一半径为R 的圆,圆面的法线n ϖ与B ϖ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 ϖϖd 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 ϖ_____________.(2) 磁感强度B ϖ沿图中环路L 的线积分 =⎰⋅L l B ϖϖd ______________________.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 ϖϖd 等于:____________________________________(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 ϖ2d l I ϖ3d l I ϖO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 ϖ、2d l I ϖ、3d l I ϖ在O 点产生的Bϖd 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。
电磁学考试题库及答案详解

电磁学考试题库及答案详解一、单项选择题1. 真空中两个点电荷之间的相互作用力遵循()。
A. 牛顿第三定律B. 库仑定律C. 高斯定律D. 欧姆定律答案:B解析:库仑定律描述了真空中两个点电荷之间的相互作用力,其公式为F=k*q1*q2/r^2,其中F是力,k是库仑常数,q1和q2是两个电荷的量值,r是它们之间的距离。
2. 电场强度的方向是()。
A. 从正电荷指向负电荷B. 从负电荷指向正电荷C. 垂直于电荷分布D. 与电荷分布无关解析:电场强度的方向是从正电荷指向负电荷,这是电场的基本性质之一。
3. 电势能与电势的关系是()。
A. 电势能等于电势的负值B. 电势能等于电势的正值C. 电势能等于电势的两倍D. 电势能与电势无关答案:A解析:电势能U与电势V的关系是U=-qV,其中q是电荷量,V是电势。
4. 电容器的电容C与板间距离d和板面积A的关系是()。
A. C与d成正比B. C与d成反比C. C与A成正比D. C与A和d都成反比解析:电容器的电容C与板间距离d成反比,与板面积A成正比,公式为C=εA/d,其中ε是介电常数。
5. 磁场对运动电荷的作用力遵循()。
A. 洛伦兹力定律B. 库仑定律C. 高斯定律D. 欧姆定律答案:A解析:磁场对运动电荷的作用力遵循洛伦兹力定律,其公式为F=qvBsinθ,其中F是力,q是电荷量,v是电荷的速度,B是磁场强度,θ是速度与磁场的夹角。
二、多项选择题1. 以下哪些是电磁波的特性?()A. 传播不需要介质B. 具有波粒二象性C. 传播速度等于光速D. 只能在真空中传播答案:ABC解析:电磁波的传播不需要介质,具有波粒二象性,传播速度等于光速,但它们也可以在其他介质中传播,只是速度会因为介质的折射率而改变。
2. 以下哪些是电场线的特点?()A. 电场线从正电荷出发,终止于负电荷B. 电场线不相交C. 电场线是闭合的D. 电场线的疏密表示电场强度的大小答案:ABD解析:电场线从正电荷出发,终止于负电荷,不相交,且电场线的疏密表示电场强度的大小。
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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-)+ e y E m cos (wt-kz+),判断上述均匀平面电磁波的极化方式为:(圆极化)(应该是 90%确定)24.相速是指 均匀平面电磁波在理想介质中的传播速度。
25.电位移矢量D=ε0E+P 在真空中P的值为(0)26.平板电容器的介质电容率 越大,电容量越大。
27.电源外媒质中电场强度的旋度为0。
28.平面电磁波在空间任一点的电场强度和磁场强度都是距离和时间的函数。
29.时变电磁场的频率越高,集肤效应越明显。
30.反映电磁场中能量守恒与转换规律的定理是坡印廷定理。
二、名词解释1.矢量:既存在大小又有方向特性的量2.唯一性定理:对任意的静电场,当空间各点的电荷分布与整个边界上的边界条件已知时,空间各部分的场就唯一地确定了3.镜像法:解静电边值问题的一种特殊方法,主要用来求解分布在导体附近的电4.反射系数:分界面上反射波电场强度与入射波电场强度之比5.TEM波:电场强度矢量和磁场强度矢量均与传播方向垂直的均匀平面电磁波6,无散场:散度为零的电磁场,即·=0。
7,电位参考点:一般选取一个固定点,规定其电位为零,称这一固定点为参考点。
当取点为参考点时,P点处的电位为=;当电荷分布在有限的区域时,选取无穷远处为参考点较为方便,此时=。
8,线电流:由分布在一条细线上的电荷定向移动而产生的电流。
9,电偶极子: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。
10,电磁波的波长:空间相位变化所经过的距离称为波长,以表示。
按此定义有,所以。
11 电源内部的局外场强电源内部搬运单位正电荷从负极到正极时非静电力的大小。
12 极化强度描述介质极化后形成的每单位体积内的电偶极矩。
13 坡印廷定理电磁场的能量转化和守恒定律称为坡印廷定理:每秒体积中电磁能量的增加量等于从包围体积的闭合面进入体积功率。
14线性均匀且各向同性电介质若煤质参数与场强大小无关,称为线性煤质。
若煤质参数与场强方向无关,称为各向同性煤质。
若煤质参数与位置无关,责称均匀煤质。
若煤质参数与场强频率无关,称为各向同性煤质。
15 安培环路定理在真空中磁感应强度沿任意回路的环量等于真空磁导率乘以与该回路相交链的电流的代数和。
16、布儒斯特角(P208)对于非磁性媒质,均匀平面电磁波平行极化斜入射,在某一入射角时没有反射,即发生全投射,这个(入射)角即为布儒斯特角(即θi =θB)。
17、临界角(P208)对于非磁性媒质,入射波自介电常数大的媒质向介电常数小的媒质入射时,当入射角大于或等于某一角度时,发生全反射现象,这一角即临界角,记为θc 。
18、相位匹配条件(P200)入射波传播矢量、反射波传播矢量和透射波传播矢量沿介质分界面的切向分量相等(即 k ix =k rx =k tx , k iy =k ry =k ty ),这一结论称为相位匹配条件。
三、简答题1.从电场和磁场的能量体密度公式出发,比较一般情况下有ωm >ωe 的结果。
(P43) 静电场的能量密度ωe ,ωe =(1/2)E ·D(P81) 磁场能量密度ωm ,ωm=(1/2)B ·H一个电场,一个是磁场,真不知道这中间有神马关系2.从平面电磁波角度分析,透入深度(集肤深度)δ与电磁波频率f 及磁导率μ,电导率σ的关系(P174) δ=(1/πf μσ)1/2 (m)导电性能越好(电导率越大),工作频率越高,则集肤深度越小。
这个,“电磁波角度”拿不准,不知道该答啥3.如何由电位求电场强度,试写出直角坐标系下的表达式(27页)已知电场强度E=—▽φ,在直角坐标系下▽=x e x ∂∂+y e y ∂∂+z e z ∂∂,所以电场强度E=ex x ∂∂ϕ+y e y ∂∂ϕ+z e z ∂∂ϕ4.传导电流,位移电流,运流电流是如何定义的,各有什么特点( 52页 130页) 传导电流是,在导体中的自由电子或半导体中的自由电荷在电场力作用下形成的定向运动形成的电流特点:适用于导体或半导体中,服从欧姆定律,焦耳定律运送电流是,在真空或气体中,带电粒子在电场力作用下定向运动形成的电流 特点:适用于真空或气体中,不服从欧姆定律,焦耳定律位移电流是,电位移矢量随时间的变化率。
(这个定义没找着,在网上查的) 特点:并不代表电荷的运动,且产生磁效应方面和一般意义下的电流等效。
5.电场强度相同时,电介质中的电能体密度为什么比真空中的大.因能量密度2e E 21W ε=而0ε>ε电,所以在E 相同时0e e W W >电6.静电场的边值问题(不确定)(87页)根据不同形式的边界条件,编制问题通常分三类第一类边值问题,给定整个边值上的位函数值第二类边值问题,给定边界上每一点位函数的法向导数第三类边值问题,给定一部分边界上每一点的电位,同时给定另一部分边界上每一点的电位法向量7 均匀平面电磁波的特点答案:均匀平面电磁波是指等相位面为无限大平面,且等相位面上各点的场强大小相等,方向相同的电磁波,即沿某方向传播的平面电磁波的场量除随时间变化外,只与波传播方向的坐标有关,而与其它坐标无关。
8、麦克斯韦的位移电流假设的重要意义(不确定 课本123页)扩大了电流的概念,解决了( )的矛盾9、对自由空间的平面电磁波,电场和磁场的能量密度相等吗?为什么? 没找到什么是自由空间10、在研究时变电磁场中,引入了哪些位函数,写出它们与常矢量之间的关系答案:引入了矢量位A 和标量位ψ。
关系E= - ▽ϕ - xA ∂∂ 课本147页式5-69。
11.导体切割磁力线,产生切割电动势,切割电动势大小与哪些因素有关与磁感应强度B 、导线长度L 、切割速度v 及运动方向和磁感应线方向的夹角θ的正弦值sin θ有关12.电介质电场由哪两部分组成?写出数学表达式自由电荷产生的电场和束缚电荷产生的电场两部分组成。
数学表达式▽∙E=01ε(ρ+ρp )(参考2.5.3)13.简述电磁波的波长和相位常数的基本定义(参考百度百科:电磁波 相位常数) 电磁波的传播方向垂直于电场与磁场构成的平面电磁波的相位常数:当电磁波沿均匀介质传播时,每单位长度电磁波的相位移 (个人观点仅供参考)14.描述均匀平面电磁波在损耗媒质中的传播特性(可参考以下两张图片)15.根据电荷守恒原理推导时变场中的电流连续性方程(仅供参考)16.为什么在静电场分析时,考虑电介质的作用?当一块电介质受外电场的作用而极化后,就等效为真空中一系列电偶极子。
极化介质产生的附加电场,实质上就是这些电偶极子产生的电场。
(P31)17.在线性媒质中,连个线圈之间的互感系数与哪些因素有关?互感的大小也取决于回路的尺寸、形状以及介质的磁导率和回路的匝数。
(P77)四、选择1. 静电场中带有σ的无限大平面,在其周围空间的E与该点至平面距离r的关系是( )A. 与r成正比B. 与r成反比C. 与r平方成反比D. 与r无关答案:C2. 矢量磁位A的旋度,等于( )A. HB. BC. JD. E答案:B 课本59页3. 磁介质在外部磁场作用下,在介质内部出现( )A. 自由电流B. 极化电流C. 运流电流D. 磁偶极子答案:D 课本64页4. 恒定电流电场的J与E的一般关系式是( )A. E=γJB. J=γEC. J=γ(E+E局外)D. J=γ(E-E局外)答案:B 课本53页5. 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连续答案:C(这个不是很确定,可参考课本51页)6.同轴电感导体间的电容,当其电介质增大时,则电容( B )A减小 B增大 C不变 D按e的指数变化7.运流电流是由下列( A )A 真空中自由电荷B 电介质中极化电荷移动C 导体中的自由电荷移动D 磁化电流移动8.由S的定义,可知S的方向( D )A与E相同 B与E垂直 C与H垂直 D与E和H均垂直且符合右手螺旋定理9.磁介质中的磁场强度由( C )产生。
A 自由电流B 束缚电流C 磁化电流D 运流电流10.时变场中如已知动态位A和ψ,则由与B和E的关系式可知( D )。
A B只由A确定,与ψ无关B B和E均与A、ψ有关C E只与ψ有关,B只与A有关D E与A和ψ有关,B只与A有关11 静电场中试验电荷受到的作用力与试验电荷量成(A)关系A正比 B 反比C平方D平方根12 导体在静电平衡下,其内部电场强度(B)A常数 B为0 C不为0 D不确定13 极化强度与电场强度成正比的电介质,称为(C)电介质A均匀 B各向同性 C线性 D可极化14 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15 交变电磁场中,回路感应电动势与材料电导率(D)A成正比 B成反比 C成平方关系 D无关16磁场能量存在于( A )区域。
A.磁场B.电流源C.电磁场耦合D.电场17真空中均匀平面波的波阻抗为( D )A.237ΩB.337ΩC.277ΩD.377Ω18.磁感应强度与磁场强度的一般关系为( C )A.H=μBB.H=μ0BC.B=μHD.B=μ019 磁场B中运动的电荷会受到洛仑磁力F的作用F与B( C )A.同向平行B.反向平行C.相互垂直D.无确定关系20.相同尺寸和匝数的空心线圈电感( )有铁心线圈的电感。