亥姆霍兹定理习题解答
电磁场复习习题
一、选择题1、下列的矢量运算规律有错误的一项是：（ B ） A 、θsin AB e B A n →→→=⨯ B 、→→⨯B A =→→⨯A BC 、)()()(→→→→→→→→→⋅-⋅=⨯⨯B A C C A B C B A D 、)()(→→→→→→⨯=⨯⋅A C B C B A2、选出下列的场中不属于矢量场的项：（ C ） A 、电场 B 、磁场 C 、高度场 D 、力场3、关于梯度的性质下列说法不正确的是：（ D ） A 、标量场的梯度是一个矢量场B 、在标量场中，在给定点沿任意方向的方向导数等于梯度在该方向上的投影C 、标量场中每一点M 处的梯度，垂直于过该点的等值面D 、标量场中每一点M 处的梯度，指向场减小的方向 4、关于矢量场的性质，下列说法有误的是：（ A ）A 、在矢量线上，任一点的法线方向都与该点的场矢量方向相同B 、静电场中的正电荷就是发出电场线的正通量源C 、磁感应强度B 在某一曲面S 上的面积分就是矢量B 通过该曲面的磁通量D 、漩涡源产生的矢量线是闭合曲线5、下列不属于电磁学三大实验定律的是：（ A ）A 、高斯定律B 、安培定律C 、库伦定律D 、法拉第电磁感应定律 6、关于电荷，下列描述不正确的是：（ B ） A 、点电荷是电荷分布的一种极限情况 B 、实际上带电体上的电荷分布是连续的C 、宏观上我们常用电荷密度来描述电荷的分布情况D 、电荷不能被创造也不能被消灭只能转移 7、关于静电场，下列说法中 （1）由空间位置固定的电荷产生 （2）由电量不随时间变化的电荷产生 （3）基本物理量是电场强度 （4）性质由其散度和旋度来描述 （5）基本实验定律是库仑定律 下列判断正确的是：（ D ）A 、都不对B 、有一个错C 、有三个错D 、全对 8、0E ερ=⋅∇→是高斯定理的微分形式，它表明任意一点电场强度的（ C ）与该处的电荷密度有关。
A 、梯度B 、旋度C 、散度D 、环流9、静磁场的磁感应强度在闭合曲线上的环量等于闭合曲线交链的恒定电流的代数和与（ B ）的乘积。
新概念光学各章复习答案
复习提纲第一章光和光的传播说明：灰色表示错误。
§1、光和光学判断选择练习题：1. 用单色仪获得的每条光谱线只含有唯一一个波长；2. 每条光谱线都具有一定的谱线宽度；3. 人眼视觉的白光感觉不仅与光谱成分有关，也与视觉生理因素有关；4. 汞灯的光谱成分与太阳光相同，因而呈现白光的视觉效果；§2、光的几何传播定律判断选择练习题：1. 光入射到两种不同折射率的透明介质界面时一定产生反射和折射现象；2. 几何光学三定律只有在空间障碍物以及反射和折射界面的尺寸远大于光的波长时才成立；3. 几何光学三定律在任何情况下总成立；§3、惠更斯原理1. 光是一种波动，因而无法沿直线方向传播，通过障碍物一定要绕到障碍物的几何阴影区；2. 惠更斯原理也可以解释波动过程中的直线传播现象；3. 波动的反射和折射无法用惠更斯原理来解释；§4、费马原理1）费马定理的含义，在三个几何光学定理证明中的应用。
判断选择练习题：§5、光度学基本概念1）辐射通量与光通量的含义，从辐射通量计算光通量，视见函数的计算2）计算一定亮度面光源产生的光通量3）发光强度单位坎德拉的定义。
判断选择练习题：1. 人眼存在适亮性和适暗性两种视见函数；2. 明亮环境和黑暗环境的视见函数是一样的；3. 昏暗环境中，视见函数的极大值朝短波（蓝色）方向移动；4. 明亮环境中，视见函数的极大值朝长波（绿色）方向移动；7. 在可见光谱范围内，相同的辐射通量，眼睛对每个波长的亮度感觉都一样；8. 在可见光谱范围内，相同的辐射通量，眼睛对波长为550nm 光辐射的亮度感觉最强；9. 理想漫射体的亮度与观察方向无关；10. 不同波长、相同辐射通量的光辐射在人眼引起的亮度感觉可能一样；填空计算练习题：计算结果要给出单位和正负1、波长为400nm、500nm、600nm 、700nm 的复合光照射到人眼中，已知这些波长的视见函数值分别为0.004、0.323、0.631、0.004，若这些波长的辐射通量分别为1W 、2W 、3W 、4W ，则这些光在人眼中产生的光通量等于。
电磁场与电磁波复习题(简答题)
电磁场与电磁波复习题第一部分矢量分析1、请解释电场与静电场的概念。
静止电荷产生的场表现为对于带电体有力的作用，这种场称为电场。
不随时间变化的电场称为静电场。
2、请解释磁场与恒定磁场的概念。
运动电荷或电流产生的场表现为对于磁铁和载流导体有力的作用，这种物质称为磁场。
不随时间变化的磁场称为恒定磁场。
3、请解释时变电磁场与电磁波的概念。
如果电荷及电流均随时间改变，它们产生的电场及磁场也是随时变化的，时变的电场与时变的磁场可以相互转化，两者不可分割，它们构成统一的时变电磁场。
时变电场与时变磁场之间的相互转化作用，在空间形成了电磁波。
4、请解释自由空间的概念。
电磁场与电磁波既然是一种物质，它的存在和传播无需依赖于任何媒质。
在没有物质存在的真空环境中，电磁场与电磁波的存在和传播会感到更加“自由”。
因此对于电磁场与电磁波来说，真空环境通常被称为“自由空间”。
5、举例说明电磁场与波的应用。
静电复印、静电除尘以及静电喷漆等技术都是基于静电场对于带电粒子具有力的作用。
电磁铁、磁悬浮轴承以及磁悬浮列车等，都是利用磁场力的作用。
当今的无线通信、广播、雷达、遥控遥测、微波遥感、无线因特网、无线局域网、卫星定位以及光纤通信等信息技术都是利用电磁波作为媒介传输信息的。
6、请解释常矢与变矢的概念。
若某一矢量的模和方向都保持不变，此矢量称为常矢，如某物体所受到的重力。
而在实际问题中遇到的更多的是模和方向或两者之一会发生变化的矢量，这种矢量我们称为变矢，如沿着某一曲线物体运动的速度v等。
7、什么叫矢性函数？设t是一数性变量，A为变矢，对于某一区间G［a,b］内的每一个数值t,A 都有一个确定的矢量A(t)与之对应，则称A为数性变量t的矢性函数。
8、请解释静态场和动态场的概念。
如果在某一空间区域内的每一点，都对应着某个物理量的一个确定的值，则称在此区域内确定了该物理量的一个场。
换句话说，在某一空间区域中，物理量的无穷集合表示一种场。
电磁场与电磁波习题及答案
11 麦克斯韦I 方程组.的微分形式 是：J . H =J JD,\ E = _。
「|_B =0,七出=：2静电场的基本方程积分形式为：性£虏=03理想导体（设为媒质 2）与空气（设为媒质 1）分界 面上，电磁场的边界条件为：4线性且各向同性媒质的 本构关系方程是：5电流连续性方程的微分形式为：。
6电位满足的泊松方程为；在两种完纯介质分界面上 电位满足的边界 。
7应用镜像法和其它间接方法解静 态场边值问题的理论依据是。
8.电场强度E Aj 单位是,电位移D t 勺单位是。
9.静电场的两个基本方程的微分 形式为“黑E =0 Q D = P ； 10.—个直流电流回路除 受到另一个直流电流回路的库仑力作用外还将受到安 培力作用1 .在分析恒定磁场时，引入矢量磁位A,并令冒=%，的依据是（c.V 值=0）2 . “某处的电位 中=0,则该处的电场强度 E=0的说法是（错误的）。
3 .自由空间中的平行双线传输线，导线半径为a ,线间距为D ,则传输线单位长度的电容为4 .点电荷产生的电场强度随距离变化的规律为（ 1/r2）。
5 . N 个导体组成的系统的能量 W =1£ q * ,其中e i 2 t i i 是（除i 个导体外的其他导体）产生的电位。
6 .为了描述电荷分布在空间流动的状态， 定义体积电流密度J,其国际单位为（a/m2 ）7 .应用高斯定理求解静电场要求电场具有（对称性）分布。
8 .如果某一点的电场强度为零，则该点电位的（不一 定为零 ）。
9 .真空中一个电流元在某点产生的磁感应强度dB 随该点到电流元距离变化的规律为（ 1/r2 ）。
10.半径为a 的球形电荷分布产生的电场的能量储存于（整个空间）。
三、海水的电导率为 4S/m,相对介电常数为 81,求频 率为1MHz 时，位幅与导幅比值？三、解：设电场随时间作正弦变化，表示为：E = e x E m cos t则位移电流密度为：J d =— = -ex ：-. ■ 0 r E m Sin t；t其振幅彳1为：J dm = 网 5E m = 4.5X10- E m 传导电 流的振幅值为： J cm -二- E m = 4E m 因此：Jm =1.125/0J -cm四、自由空间中，有一半径为a 、带电荷量q 的导体球。
电磁场与电磁波 课后答案(冯恩信 著)
第一章 矢量场 1.1 z y x C z y x B z y x A ˆˆˆ3;ˆ2ˆˆ;ˆˆ3ˆ2+-=-+=-+= 求:(a) A ； (b) b ； (c) A B ⋅ ； (d) B C ⨯ ； (e) () A B C ⨯⨯ (f) () A B C ⨯⋅ 解：(a) 14132222222=++=++=z y x A A A A ; (b) )ˆ2ˆˆ(61ˆz y x BB b -+== ( c) 7=⋅B A ; (d) z y xC B ˆ4ˆ7ˆ---=⨯ (e) z y x C B A ˆ4ˆ2ˆ2)(-+=⨯⨯ (f) 19)(-=⋅⨯C B A 1.2 A z =++2 ρπϕ; B z =-+- ρϕ32 求:(a) A ； (b) b ； (c) A B ⋅ ； (d) B A ⨯ ; (e) B A + 解：(a) 25π+=A ;(b) )ˆ2ˆ3ˆ(141ˆz b -+-=ϕρ;(c) 43-=⋅πB A (d) z A B ˆ)6(ˆ3ˆ)23(+--+=⨯πϕρπ (e) z B A ˆˆ)3(ˆ-++=+ϕπρ 1.3 A r =+-22 πθπϕ; B r =- πθ 求:(a) A ； (b) b ； (c) A B ⋅ ； (d) B A ⨯ ; (e) A B + 解：(a) 254π+=A ； (b) )ˆˆ(11ˆ2θππ-+=r b ； (c) 22π-=⋅B A ；(d) ϕπθππˆ3ˆ2ˆ22++=⨯r A B ; (e) ϕπˆ2ˆ3-=+r B A 1.4 A x y z =+- 2; B x y z =+-α 3 当 A B ⊥时，求α。
解：当 A B ⊥时， A B ⋅=0, 由此得 5-=α 1.5 将直角坐标系中的矢量场 F x y z x F x y z y 12(,,) ,(,,) ==分别用圆柱和圆球坐标系中的坐标分量表示。
86山东财经大学成人高等教育期末考试 电磁场与电磁波复习题-专升本
《电磁场与电磁波》复习题A一、填空题1、研究一个矢量场，必须研究它的 和 ，才能确定该矢量场的性质，这一规律即为亥姆霍兹定理。
2、在静电场中，电场强度E 和标量电位ϕ之间的微分关系为 ，法拉第电磁感应定律的微分形式 。
3、镜像法是用等效的 来代替原来电场的分布，间接求解静电场边值问题，其理论依据是 。
4、一理想导体放置在静电场中，导体内部电场强度为 ，导体表面电场强度方向 。
5、电磁波电场的表达式为()00cos ),(ϕω+-=kz t E t z E ，其中波的传播方向是 ，相位是 。
二、选择题1、描述静电场错误的是（ ）A ．静电场是保守场B ．静电场是发散场C ．静电场是无旋场D ．静电场是有旋场2、真空中两个带电量为1q 和2q 的点电荷，距离为R ，距离矢量为R a ρ，则它们满足的库仑定律是（ ）A ．2021124R q q a F Rπερρ= B ．R q q a F R021124περρ= C ．2102124q q R a F Rπερρ= D ．3021124R q q a F R περρ=3、关于电容描述正确的是（ ）A. 电容只与导体的相对位置、几何形状、尺寸及填充介质无关，和导体带电量无关B. 电容只与导体的相对位置、几何形状、尺寸及填充介质有关，和导体带电量无关C. 电容只与导体的相对位置、几何形状、尺寸及填充介质无关，和导体带电量有关D. 电容只与导体的相对位置、几何形状、尺寸及填充介质有关，和导体带电量有关 4、媒质1与媒质2分界面上自由电荷的面密度为s ρ，电场法向边界条件是（ ）A ．021=-n n D DB. 021=-t t E EC. s n n D D ρ=-21D. s t t E E ρ=-215、两种磁介质1μ和2μ分界面上的面电流密度为零，磁场在分界面发生折射，入射角1θ和折射角2θ之间的关系是（ ） A ．2121tan tan μμθθ= B ．1221tan tan μμθθ= C ．2121sin sin μμθθ= D ．2121cos cos μμθθ= 6、某一闭合曲线l ，有电流I 1、I 2、以及I 3，如图1所示，则满足安培环路定理的公式是（ ）图1A ．21lI I l H +=•⎰d B ．21lI I l H -=•⎰dC ．321lI I I l H -+=•⎰d D ．321lI I I l H +-=•⎰d7、两个频率相等方向垂直的波叠加，当振幅相等，相位差为2/π±时，将形成（ ） A ． 线极化波 B. 圆极化波 C. 椭圆极化波 D.圆与线极化波8、在线性、均匀且各向同性的媒质中，其中不属于本构方程的是（ ） A ．E D ε= B.H B μ= C ．E J σ= D. E J P •= 9、关于理想导体内部磁场描述正确的是 （ ）A. 理想导体内部没有磁场，理想导体表面磁场平行于导体表面B. 理想导体内部没有磁场，理想导体表面磁场垂直于导体表面C. 理想导体内部有磁场，理想导体表面磁场垂直于导体表面D. 理想导体内部有磁场，理想导体表面磁场平行于导体表面10、无耗媒质中，电磁波具有以下特点，错误的是 （ ）A ．电磁波中电场、磁场以及能量传播方向相互垂直，且成右手螺旋定则。
电磁场与电磁波基础教程(第2版)习题解答
《电磁场与电磁波基础教程》（第2版）习题解答第1章1.1 解：（1）==A B=C（2）)))23452A x y zB y zC x z ==+-=+=-，，；A a a a a a -a a a a a A（3）()()+2431223x y z x y z =+-+-+=--=+；A B a a a a a a A B （4）()()23411x y z y z ⋅=+-⋅-+=-；A B a a a a a （5）()()234104x y z y z x y z ⨯=+-⋅-+=---；A B a a a a a a a a （6）()()()1045242x y z x z ⨯⋅=-++⋅-=-；A B C a a a a a（7）()()()x 2104522405x y z x z y ⨯⨯=-++⨯-=-+A B C a a a a a a a a 。
1.2解：cos 68.56θθ⋅===︒；A B A BA 在B 上的投影cos 1.37B A θ===A ；B 在A 上的投影cos 3.21A B θ===B 。
1.3 解：()()()()()()()4264280⋅=-++-=正交A B 。
1.4 解：1110x x y y z z x y y z z y ⋅=⋅=⋅=⋅=⋅=⋅=，，；；a a a a a a a a a a a a 0x x y y z z ⨯=⨯=⨯=；a a a a a a x y z y z x z x y ⨯=⨯=⨯=；，a a a a a a a a a 。
1.5 解：（1）111000z z z z ρρϕϕρϕϕρ⋅=⋅=⋅=⋅=⋅=⋅=，，；，，a a a a a a a a a a a a ；000z z z z z ρρϕϕρϕϕρρϕ⨯=⨯=⨯=⨯=⨯=⨯=，，；，，a a a a a a a a a a a a a a a 。
山东大学成人教育《电磁场导论》期末考试复习题及参考答案
1. 同轴电缆内外导体半径分别为R 1和R 2，长度为l ，中间为线性各向同性电介质，相对电容 率 εr =2。
已知内外导体间的电压为U ， 求：1）介质中的D 、E 和P ；2）内导体表面的自由电荷量q 3）介质内表面的极化电荷量qP 解：设内导体表面带电量为q ，由qd s =⋅⎰s D得rl r q e D ⋅=π2 rr l r q l r q e e D E ⋅=⋅==004)2(2πεεπε由于1200ln 442121R R l qr dr l q d U R R R R πεπε==⋅=⎰⎰l E内导体的自由电荷量120ln4R R lU q πε= (C)故得介质中的场强rR R r Ue E 12ln ⋅=rR R r UeE D 120ln2⋅⋅==εε rr R R r UR R r U U ee E D P 12012000lnln 2⋅⋅=⋅-=-=εεεε介质内表面的极化电荷量0012211122lnln P sUl Uq d R l R R R R R επεπ⋅⋅=-⋅=-⋅=-⋅⎰P s 2.长直圆柱体导磁材料的半径为a ，磁导率μ ，μ0，已知其被永久磁化，磁化强度 M = M 0e z ，求：1）永磁材料表面上单位长度的磁化电流I m 2）永磁材料中的B 和H解：1）因磁化强度M=M 0e z 沿z 轴方向，所以圆柱体表面的磁化电流沿圆周e α方向，单位长度通过的磁化电流为010MM d I z z m =⋅=⋅=⎰e e l M (A)2）圆柱体永磁材料的表面有磁化电流，相当于无限长螺线管。
众所周知，其外部B =0；内部为均匀场，由于永磁体表面无自由电流，故 mm lI I I d 00)(μμ=+=⋅∑⎰l B即 l M l B ∆=∆⋅00μ，所以 M e B 000μμ==z M (Wb/m2)M BH -=μ000=-=M Mμμ （A/m ）3. 长直载流导线通电流i (t)= I m sin ωt ，附近有一单匝矩形线框与其共面(如图所示)。
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1.7 亥姆霍兹定理习题解答
1. 亥姆霍兹定理表明，在有限空间单连通区域V 内的某一矢量场 F (r ) ，下列陈述正 确的是( )
A. 该矢量场 F (r ) 由它的散度和旋度唯一地确定 B. 该矢量场 F (r ) 由它的散度和边界条件唯一地确定 C. 该矢量场 F(r ) 由它的旋度和边界条件唯一地确定 D. 该矢量场 F (r ) 由它的散度、旋度和边界条件唯一地确定 解析：本题考查亥姆霍兹定理的基本描述之一，基本知识点
习题难度：易 在空间有限区域V 内的某一矢量场，由它的散度、旋度和边界条件唯一地确定。
2. 亥姆霍兹定理表明，在有限空间单连通区域V 内的某一矢量场 F (r ) ，下列陈述正 确的是( )
A. 该矢量场 F (r ) 可表示为一个标量函数的梯度与一个矢量函数之和 B. 该矢量场 F (r ) 可表示为一个标量函数的梯度与一个矢量函数的散度之和 CБайду номын сангаас 该矢量场 F(r ) 可表示为一个标量函数的梯度与一个矢量函数的旋度之和 D. 该矢量场 F (r ) 可表示为一个无旋场与一个有散场之和 解析：本题考查亥姆霍兹定理的基本描述之二，基本知识