电动力学试题

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电动力学期中考试和答案

电动力学期中考试和答案

电动力学期中考试和答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 电场强度的定义式为E=F/q,其中E表示电场强度,F表示电场力,q表示试探电荷。

根据定义式,下列说法正确的是()。

A. 电场强度与试探电荷的电量成正比B. 电场强度与试探电荷所受的电场力成正比C. 电场强度与试探电荷的电量和电场力无关D. 电场强度与试探电荷所受的电场力成反比答案:C2. 根据库仑定律,两个点电荷之间的静电力F与它们的电荷量q1和q2的乘积成正比,与它们之间的距离r的平方成反比。

下列说法正确的是()。

A. 静电力与电荷量的乘积成正比B. 静电力与电荷量成反比C. 静电力与距离的平方成正比D. 静电力与距离的平方成反比答案:D3. 电势差U=W/q,其中U表示电势差,W表示电场力做的功,q表示试探电荷的电量。

根据电势差的定义式,下列说法正确的是()。

A. 电势差与试探电荷的电量成正比B. 电势差与试探电荷所受的电场力成正比C. 电势差与试探电荷的电量和电场力无关D. 电势差与试探电荷所受的电场力成反比答案:C4. 电容器的电容C=Q/U,其中C表示电容,Q表示电容器所带的电荷量,U表示电容器两极板之间的电势差。

根据电容的定义式,下列说法正确的是()。

A. 电容与电容器所带的电荷量成正比B. 电容与电容器两极板之间的电势差成正比C. 电容与电容器所带的电荷量和电势差无关D. 电容与电容器所带的电荷量成反比答案:C5. 根据欧姆定律,导体两端的电压U与通过导体的电流I成正比,比例系数为导体的电阻R。

下列说法正确的是()。

A. 电压与电流成正比B. 电压与电流成反比C. 电压与电阻成正比D. 电压与电阻成反比答案:A6. 根据焦耳定律,电流通过导体产生的热量Q与电流的平方I^2、导体的电阻R和通电时间t成正比。

下列说法正确的是()。

A. 热量与电流的平方成正比B. 热量与电流的平方成反比C. 热量与电阻成正比D. 热量与电阻成反比答案:A7. 根据基尔霍夫电压定律,电路中任意闭合回路的电压之和为零。

电动力学考试题及答案3

电动力学考试题及答案3

电动力学考试题及答案3一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 电场中某点的电场强度方向是()。

A. 正电荷在该点受力方向B. 负电荷在该点受力方向C. 正电荷在该点受力的反方向D. 负电荷在该点受力的反方向答案:A2. 电场强度的单位是()。

A. 牛顿B. 牛顿/库仑C. 伏特D. 库仑答案:B3. 电场中某点的电势为零,该点的电场强度一定为零。

()A. 正确B. 错误答案:B4. 电场线与等势面的关系是()。

A. 互相平行B. 互相垂直C. 互相重合D. 以上都不对答案:B5. 电容器的电容与()有关。

A. 电容器的两极板面积B. 电容器的两极板间距C. 电容器的两极板材料D. 以上都有关答案:D6. 电容器充电后断开电源,其电量()。

A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案:C7. 电容器两极板间电压增大时,其电量()。

A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案:A8. 电容器两极板间电压增大时,其电场强度()。

A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案:A9. 电容器两极板间电压增大时,其电势差()。

A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定10. 电容器两极板间电压增大时,其电势能()。

A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案:A二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 电场强度的物理意义包括()。

A. 描述电场的强弱B. 描述电场的方向C. 描述电场的性质D. 描述电场的作用12. 电场中某点的电势与()有关。

A. 该点的电场强度B. 参考点的选择C. 电场线的方向D. 电场线的形状答案:B13. 电容器的电容与()有关。

A. 电容器的两极板面积B. 电容器的两极板间距C. 电容器的两极板材料D. 电容器的电量答案:A|B|C14. 电容器充电后断开电源,其()。

A. 电量不变B. 电压不变C. 电场强度不变D. 电势差不变答案:A|B|C|D15. 电容器两极板间电压增大时,其()。

电动力学试题

电动力学试题

电动力学试题一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分)1.电场是指:– A. 由电子构成的区域– B. 电荷周围的空间– C. 电荷具有的能力– D. 电荷移动的速度2.真空中两个电荷相距一定距离,当电荷之间的距离减小一半,相互作用力将:– A. 减小为原来的一半– B. 保持不变– C. 增大为原来的两倍– D. 增大为原来的四倍3.根据库仑定律,两个电荷之间的相互作用力与它们之间的距离的关系是:– A. 正比例关系– B. 反比例关系– C. 指数关系– D. 对数关系4.电场强度的单位是:– A. 瓦特/秒– B. 伏特/米– C. 库仑/米– D. 焦耳/秒5.在恒定电场中,电势差等于:– A. 电荷与电场的乘积– B. 电势能的改变量– C. 电流与电阻的乘积– D. 电容器的电荷与电压的乘积6.如果一个电子在电场中的电势能为-10J,并且它的电荷量为1.6×10^-19C,则电场的强度为:– A. 6.25×10^7N/C– B. -6.25×10^7N/C– C. 1.6×10^-18N/C– D. -1.6×10^-18N/C7.均匀带电环的电场强度在环心与环上同轴线上点的关系是:– A. 近似正比– B. 近似反比– C. 近似指数关系– D. 近似对数关系8.闭合电路中,电流的方向是:– A. 从高电位到低电位– B. 从低电位到高电位– C. 只有一种方向– D. 电流方向可以改变9.电阻的单位是:– A. 法拉– B. 兆欧姆– C. 伏特– D. 欧姆10.在串联电路中,总电阻等于:– A. 各电阻的和– B. 各电阻的倒数之和– C. 各电阻之积– D. 任意两个电阻之和的一半二、简答题(共4小题,每小题10分,共40分)1.描述电场与电荷之间的相互作用关系。

–电场是指电荷周围的空间,电荷会产生电场。

电场与电荷之间存在相互作用关系,即电荷会受到电场力的作用。

电动力学期末考试试卷及答案三

电动力学期末考试试卷及答案三

电动力学期末考试试卷及答案三
电动力学期末考试试卷及答案三
一、选择题
1、在下列哪个选项中,磁场强度H与电流密度J方向永远是垂直的?(多选) A. 稳定电流产生的磁场 B. 稳恒磁场 C. 交变电流产生的磁场 D. 以上三项都不正确
2、一根长直导线周围的磁场强度为B,则与导线垂直的平面上,任意一点的磁感应强度为:() A. B B. 0 C. B/2 D. 2B
3、一根长直导线中的电流为I,则在距离导线中心为x的点上所产生的磁感应强度B与电流I的关系为:() A. B. C. 2πIx D. 以上都不正确
二、填空题
4、静电场中的高斯定理指出,闭合曲面上的电通量等于____。

41、一根长直导线中的电流为I,在距离该导线_1米处所产生的磁场强度H等于____。

411、电磁波的产生可以分为____和____两种方式。

4111、在真空中,电磁波的传播速度为____,这个速度也是光速在真
空中的值。

三、解答题
8、试计算一个半径为R的圆线圈在中心轴线上一点的磁感应强度B 的大小,并解释其原理。

81、试述电磁感应定律的基本内容,并列举三个基于该定律的常见应用实例。

811、能否用细铁丝来代替保险丝?为什么?在什么情况下可以勉强使用细铁丝?
四、论述题
11、论述电磁场理论在当今科技领域中的应用,并展望其未来的发展前景。

111、评述麦克斯韦电磁场理论在物理学中的地位和意义。

电动力学练习题

电动力学练习题

8.cos ()B e ϕθ球坐系 .z D a e 2.63x yC xye y e + 23.x y z A xe ye xe ++ .x y C axe aye - .()D are ϕ柱坐标系 .x y B aye axe -+ .()r A are 柱坐标系0 0./,A E E ρε∇⋅=∇⨯= 00.,B E E ∇⋅=∇⨯= 0 .,B C E E t ∂∇⋅=∇⨯=-∂0 ./,B D E E t ρε∂∇⋅=∇⨯=-∂p p B are ϕ=333()x y z J c x e y e z e =++21() n J J ⋅-=和。

电动力学练习题第一章电磁现象的基本规律一.选择题1.下面函数中能描述静电场强度的是( )2.下面矢量函数中不能表示磁场强度的是( )变化的磁场激发的感应3.电场满足( )4.非稳恒电流的电流线起自于( )A.正点荷增加的地方;B.负电荷减少的地方;C.正电荷减少的地方;D.电荷不发生改变的地方。

5.在电路中负载消耗的能量是( )A.通过导线内的电场传递的;B.通过导线外周围的电磁场传递的;C.通过导线内的载流子传递;D. 通过导线外周围的电磁场传递的,且和导线内电流无关。

二、填空题1.极化强度为 的均匀极化介质球,半径为R,设与球面法线夹角为θ,则介质球的电偶极矩等于_____,球面上极化电荷面密度为_____。

2.位移电流的实质是_________.3.真空中一稳恒磁场的磁感应强度(柱坐标系)产生该磁场的电流密度等于_______。

4.在两种导电介质分界面上,有电荷分布,一般情况下,电流密度满足的边值关系是____。

5.已知某一区域在给定瞬间的的电流密度:其中c 是大于零的常量。

此瞬间电荷密度的时间变化率等于___ ,若以原点为中心,a 为半径作一球面,球内此刻的总电荷的时间变化率等于_____。

6.在两绝缘介质的界面处,电场的边值关系应采用()21 ,n D D ⋅-= 21()n E E ⨯-=。

电动力学试题及参考答案

电动力学试题及参考答案

电动力学试题及参考答案一、填空题(每空2分,共32分)1、已知矢径r,则 r = 。

2、已知矢量A 和标量φ,则=⨯∇)(Aφ 。

3、区域V 内给定自由电荷分布 、 ,在V 的边界上给定 或 ,则V 内电场唯一确定。

4、在迅变电磁场中,引入矢势A 和标势φ,则E= ,B= 。

5、麦克斯韦方程组的微分形式 、 、 、 。

6、电磁场的能量密度为 w = 。

7、库仑规范为 。

8、相对论的基本原理为 , 。

9、电磁波在导电介质中传播时,导体内的电荷密度 = 。

10、电荷守恒定律的数学表达式为 。

二、判断题(每题2分,共20分)1、由0ερ=⋅∇E 可知电荷是电场的源,空间任一点,周围电荷不但对该点的场强有贡献,而且对该点散度有贡献。

( )2、矢势A沿任意闭合回路的环流量等于通过以该回路为边界的任一曲面的磁通量。

( ) 3、电磁波在波导管内传播时,其电磁波是横电磁波。

( ) 4、任何相互作用都不是瞬时作用,而是以有限的速度传播的。

( )5、只要区域V 内各处的电流密度0=j,该区域内就可引入磁标势。

( )6、如果两事件在某一惯性系中是同时发生的,在其他任何惯性系中它们必不同时发生。

( )7、在0=B的区域,其矢势A 也等于零。

( )8、E 、D 、B 、H四个物理量均为描述场的基本物理量。

( )9、由于A B⨯∇=,矢势A 不同,描述的磁场也不同。

( )10、电磁波的波动方程012222=∂∂-∇E tv E 适用于任何形式的电磁波。

( )三、证明题(每题9分,共18分)1、利用算符 的矢量性和微分性,证明0)(=∇⨯⋅∇φr式中r为矢径,φ为任一标量。

2、已知平面电磁波的电场强度i t z c E E )sin(0ωω-=,求证此平面电磁波的磁场强度为j t z cc E B )sin(0ωω-=四、计算题(每题10分,共30分)1、迅变场中,已知)cos(0t r K A A ω-⋅= , )cos(0t r K ωφφ-⋅= ,求电磁场的E 和B。

电动力学考试题a

电动力学考试题a

电动力学考试题(A) Array一、填空题(每题2分,共20分)1、一个电荷周围的空间存在着一种特殊的物质,称为_____。

2、电荷只直接激发其____的场,而远处的场则是通过场本身的内部作用传递出去的。

3、矢势A的___才有物理意义,而每点上的A值没有直接的物理意义。

4、静磁场是有旋无源场,磁感应线总是____曲线。

5、规范不变性是决定相互作用形式的一条基本原理。

传递这些相互作用的场称为______。

6、相对论主要是关于_____的理论。

7、洛伦兹变换反映了相对论的______。

8、在相对论的时空结构中,若S2=0,这类型的间隔称为____间隔。

9、相对性原理要求表示物理规律的方程具有______。

10、四维势矢量Aμ=(A,i /c)的第___维分量表示了标势。

二、判断题(对的打V ,不对的打×)(每题3分,共15分)1、只有在静电情况下,远处的场才能以库仑定律形式表示出来。

()2、静磁场是无源有旋场。

()3、矢势A的环量才有物理意义,而每点上的A值也有一定的物理意义。

()4、变化着的电场和磁场互相激发,形成在空间中传播的电磁波。

()5、相对论主要是关于物体运动的理论。

()三、简答证明题(每题5分,共25分)1、位于坐标原点的点电荷的密度为:2、写出静电势在介质分界面上的边值关系。

3、波矢量K的物理意义是:4、矩形波导管的长宽分别为2厘米和1厘米,则可存在的电磁波的最大波长为:5、证明是矢量。

四、计算题(共40分)1、已知为常矢。

求:(5分)2、半径为R0的导体球置于均匀外电场E0中,写出求解静电势的定解条件。

(7分)3、证明两平行无穷大理想导体平面之间可以传播一种偏振的TEM电磁波。

(8分)4、求一个沿z轴作简谐振动的带电粒子Q的辐射场(z=z0e-iωt)。

(10 分)5、一把直尺相对于坐标∑系静止,直尺与x轴交角θ。

今有一观察者以速度υ沿x轴运动,他看到直尺与x轴交角θ'有何变化?(10 分)。

《电动力学》习题集

《电动力学》习题集

《电动力学》习题集1、根据算符▽的微分性与矢量性,推导下列公式:2()()()()()1()()2A ∇=⨯∇⨯+∇+⨯∇⨯+∇⨯∇⨯=∇-∇AB B A B A A B A B A A A A2、设u 是空间坐标x,y,z 的函数,证明:(),(),().df f u u dud u u dud u u du∇=∇∇=∇∇⨯=∇⨯A A A A 4、应用高斯定理证明,V SdV d ∇⨯=⨯⎰⎰f S f 应用斯托克斯(Stokes )定理,证明.S L d d ϕϕ⨯∇=⎰⎰S l5、已知一个电荷系统的偶极距定义为:()(,)V P t x t x dV ρ'''=⎰ 利用电荷守恒定律0j t ρ∂∇⋅+=∂ ,证明P 的变化率:(,)V d p j x t dV dt ''=⎰6、若m 为常矢量,证明除0R =点以外,矢量3m R A R ⨯= 的旋度等于标量3m R R ϕ= 的梯度的负值。

即:A ϕ∇⨯=-∇ , 其中R 为坐标原点到场点的距离,方向由原点指向场点。

7、直接给出库仑定律的数学表达式,写明其中各个符号的物理意义。

并推导出真空中静电场的下列公式:()();()0x x ρε∇=∇⨯=E E 。

x 8、证明两个闭合的恒定电流圈之间的作用力大小相等,方向相反(但两个电流元之间的作用力一般并不服从牛顿第三定律)。

9、直接给出毕奥-萨伐尔定律的数学表达式,写明其中各个符号的物理意义,并推导出真空中静磁场的下列公式。

J B B 00μ=⨯∇=⋅∇ 10、直接给出法拉第电磁感应定律的积分形式和微分形式,写明其中各个符号的物理意义。

11、直接给出真空中麦可斯韦方程组的积分形式和微分形式,写明其中各个符号的物理意义。

12、设想存在孤立磁荷(磁单极子),试改写Maxwell 方程组,以包括磁荷密度ρm 和磁流密度J m 的贡献。

13、场和电荷系统的能量守恒定律的积分形式和微分形式,电磁场能量密度和能流密度表达式。

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1、(15分)一半径为a的不接地导体球的中心与坐标原点重合,球上总电荷为零,两个电量均为q的点电荷置于x轴上,处(b,c均大于a),求:球外空间的电势;x=b处的电荷所受到的作用力。

2、(15分)两个无限大,相互平行的平面上均有面电流流动,其面电流密度大小均为K,且方向相反。

求全空间的磁矢势A和磁感应强度B.
3、(20分)长和宽分别为a和b的矩形波导管内电磁波的群速度可定义为,其中W为单位时间内通过横截面的电磁能量的周期平均值,P为单位长度波导管内的电磁能量的周期平均值。

如管内为真空,对波(m n均大于零),求W和P并由此求出。

4、(15分)电磁场存在时的动量守恒定律可表示为,其中g为电磁场,T为动量流密度张量。

由该等式导出相应的角动量守恒定律的表达式,并给出角动量流密度张量的表达式。

5、(20分)位于坐标原点的电偶极距为的电偶极子,以匀角速度ω绕通过其中心的z轴在x-y平面转动,求辐射场E,B,辐射场能流密度的周期平均值和平均辐射功率。

6、(15分)在惯性系S中观测到:两个宇宙飞船A和B分别在两条平行直线上匀速运动,起速度大小均为c/2,方向相反,两平行线相距为d,飞船的大小远小于d,当两飞船相距为d时,由飞船A以3c/4的速度(也是在S系测量的)沿直线抛出一小球,问:
从飞船A上的观察者来看,为使小球正好与飞船B相遇,小球应沿什么方向抛出?
在飞船A上的观察者来看,小球的速率是多少?
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一)考试内容
考试范围为理科院校物理系《电动力学》课程的基本内容。

以郭硕鸿著《电动力学》(第二版)(高等教育出版社)为例,内容涵盖该教材的第一至六章,麦克斯韦方程、静电场、静磁场、电磁波的传播、辐射、狭义相对论均在其中。

试题重点考查的内容:
一、静电场
1.拉普拉斯方程与分离变量法
2.镜象法
3.电多极矩
二、静磁场
1.矢势
2.磁标势
3.磁多极矩
三、电磁波的传播
1.平面电磁波
2.谐振腔
3.波导
四、电磁波的辐射
1.电磁场的矢势和标势
2.推迟势
3.电偶极辐射
五、狭义相对论
1.洛仑兹变换
2.电动力学的相对论不变性
3.相对论力学
(二)考试的基本要求
1.基本概念要清晰。

2.对知识要会综合运用。

3.具有必要的数学运算能力。

(三)考试基本题型
基本题型可能有:选择题、填空题、判断题、简答题、计算题和分析论述题等。

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