级《电磁场与电磁波》期终考试试卷
电磁场试卷
PART1一、选择题1。
若一个矢量函数的旋度恒为零，则此矢量可以表示为某一个(C ）函数。
A．矢量的散度 B．矢量的旋度C．标量的梯度2. 自由空间的电位函数，则点处的电场强度（ A )。
A. v/m B． v/m C． v/m3. 损耗媒质中的平面电磁波, 其波长随着媒质电导率σ的增大，将( B ）.A。
变长B。
变短C. 不变4。
平行极化波在不同媒质分界面上无反射的条件是（ A )。
A. B.C. （为入射角,为布儒斯特角）5。
频率f=1MH Z的均匀平面波在电导率，磁导率H/m的良导体中传播时，趋肤深度(或穿透深度）（ A )。
A。
B。
C。
6.在导波系统中,存在TEM 波的条件是（ C ）。
A.B。
C。
7. 点电荷产生的电场强度随距离变化的规律为（ B ）。
A. B。
C.8。
导电媒质中，已知电场强度，则媒质中位移电流密度的相位与传导电流密度的相位（ A )A。
相差 B。
相差 C。
相同9. 恒定电场中，当（ A ）时，两种媒质的分界面上的自由面电荷为零.A． B．C．10.设矩形波导的截止频率为，工作频率为的电磁波在该波导中传播的条件是（ B ）。
A。
=B。
>C.〈二、简答题(每小题10分,共20分）1.麦克斯韦方程组的微分形式是什么?对于静态场，其形式又如何?2. 简要说明均匀平面波在导电媒质中的传播特点。
①是一个横电磁波（TEM波),电场和磁场都在垂直于传播方向的横向平面内②在传播过程中有损耗，电场和磁场的振幅有衰减，波形要发生变化③是复数，和不同相位④波的相速不仅与媒质参数有关,还与频率有关，是色散波⑤电场能量密度小于磁场能量密度。
三、计算题1.通过解电位的泊松方程和拉普拉斯方程,确定球形电子云内部和外部的电位和电场。
已知电子云内部区域，有均匀的体电荷密度;在电子云外部区域中，。
（由于电荷分布的球对称性，在球坐标中，电位仅是的函数）解：由于电荷分布的球对称性，在球坐标中，电位仅是的函数,其满足的微分方程为由此解出和满足的边界条件为时，为有限值；时,;于是有，由此得到 ,所以2. 一右旋圆极化波从空气中垂直入射到位于z=0处的理想导体平面上,已知电磁波的工作频率为100MHz,入射波电场强度的复数形式为试求：①平面波的传播常数和波阻抗;②空气中反射波的电场强度的复数表示式,并说明反射波的极化状态；③反射波的磁场强度的复数表示式;④空气中总电场强度的瞬时表达式。
电磁场与电磁波试卷及复习提纲.
《电磁场与电磁波》学习提要第一章场论简介1、方向导数和梯度的概念；方向导数和梯度的关系。
2、通量的定义；散度的定义及作用。
3、环量的定义；旋度的定义及作用；旋度的两个重要性质。
4、场论的两个重要定理：高斯散度定理和斯托克斯定理。
第二章静电场1、电场强度的定义和电力线的概念。
2、点电荷的场强公式及场强叠加原理；场强的计算实例。
3、静电场的高斯定理；用高斯定理求场强方法与实例。
4、电压、电位和电位差的概念；点电荷电位公式；电位叠加原理。
5、等位面的定义；等位面的性质；电位梯度，电位梯度与场强的关系。
6、静电场环路定理的积分形式和微分形式，静电场的基本性质。
7、电位梯度的概念；电位梯度和电场强度的关系。
8、导体静电平衡条件；处于静电平衡的导体的性质。
9、电偶极子的概念。
10、电位移向量；电位移向量与场强的关系；介质中高斯定理的微分形式和积分形式；求介质中的场强。
11、介质中静电场的基本方程；介质中静电场的性质。
12、独立导体的电容；两导体间的电容；求电容及电容器电场的方法与实例。
13、静电场的能量分布，和能量密度的概念。
第三章电流场和恒定电场1、传导电流和运流电流的概念。
2、电流强度和电流密度的概念；电流强度和电流密度的关系。
3、欧姆定律的微分形式和积分形式。
4、电流连续性方程的微分形式和积分形式；恒定电流的微分形式和积分形式及其意义。
5、电动势的定义。
6、恒定电场的基本方程及其性质。
第四章恒定磁场1、电流产生磁场，恒定电流产生恒定磁场。
2、电流元与电流元之间磁相互作用的规律－安培定律。
3、安培公式；磁感应强度矢量的定义；磁感应强度矢量的方向、大小和单位。
4、洛仑兹力及其计算公式。
5、电流元所产生的磁场元：比奥－萨伐尔定律；磁场叠加原理；磁感应线。
计算磁场的方法和实例。
6、磁通的定义和单位。
7、磁通连续性原理的微分形式、积分形式和它们的意义。
8、通量源和旋涡源的定义。
9、安培环路定律的积分形式和微分形式。
《第三章 电磁场与电磁波初步》试卷及答案_高中物理必修第三册_教科版_2024-2025学年
《第三章电磁场与电磁波初步》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、下列哪个现象可以用电磁感应现象来解释？A. 汽车制动时，轮胎与地面间产生的热量B. 放在磁场中的导体切割磁感线时线圈中产生电流C. 用手拧螺钉使得螺钉头与木板间产生的摩擦力D. 电流通过电阻时，电阻两端电压的变化2、关于电磁波的传播，以下哪一个说法是正确的？A. 电磁波不能在真空传播B. 电磁波的传播速度与介质的折射率无关C. 所有频率的电磁波在真空中的传播速度都相同D. 电磁波的传播需要介质3、在电磁波的产生过程中，以下哪个元件不是产生电磁波的核心元件？A、电源B、导线C、变压器的次级线圈D、天线4、在麦克斯韦的电磁场理论中，变化的电场会产生一个与之相互垂直的磁场，以下哪种情况下不会产生磁场？A、电场均匀变化B、电场非均匀变化C、电场沿某一方向变化D、电场不变化5、在电磁波的传播过程中，下列哪个因素不会影响其传播速度？A、介质的类型B、电磁波的频率C、传播的路径D、介质的磁导率6、下列哪个选项不是电磁波的基本特性？A、波动性B、粒子性C、能量传输D、折射性7、在现代通信技术中，以下哪种设备用于将声音信息转换为电信号，以便在电磁波中传输？（）A、移动电话B、调制解调器C、收音机D、雷达设备二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、关于电磁感应现象，下列说法正确的是：A. 只要导体在磁场中运动就会产生感应电流B. 导体切割磁感线时，会在导体内产生电动势C. 感应电流产生的磁场总是阻碍原磁场的变化D. 当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电流2、对于电磁波的传播特性，以下描述哪些是正确的？A. 电磁波需要介质才能传播B. 电磁波在真空中的传播速度最快C. 不同频率的电磁波在真空中传播速度不同D. 电磁波可以发生反射、折射等现象3、以下关于电磁场和电磁波的说法中，正确的是（）A、变化的电场一定会产生磁场B、变化的磁场一定会产生电场C、均匀变化的电场会产生稳定的磁场D、均匀变化的磁场会产生稳定的电场三、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：简述电磁波在真空中传播的速度，并解释电磁波为什么能在真空中传播。
高二第二学期期中物理试题
高二年级第二学期期中考试物理（考试时间120分钟满分100分）第Ⅰ卷（选择题，共72分）一本题共24小题；每小题3分，共72分。
在每小题给出的四个选项中至少有一个选项正确，全部选对的得3分，选不全的得1分，有选错或不答的得0分.每小题选出答案后，用铅笔把机读卡上对应题目的答案标号涂黑。
1．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是A．电场的周围空间一定存在磁场B．变化磁场周围空间产生变化的电场C．电磁波的周期越大，向外辐射能量的本领越小D．电磁波和机械波具有完全相同的性质2. 在LC振荡的过程中A．电容器放电完毕瞬间，回路中电流最强，电场能达到最大B．电容器放电完毕瞬间，回路中电流为零，磁场能达到最大C．每一周期内，电容器完成二次放电过程D．电容器充电完毕瞬间，回路中电流最强，电场能达到最大3．在远距离输电中，当输送的电功率相同时，则输电线上损失的电功率A．跟输电电压的平方成正比B．跟输电电压的平方成反比C．跟输电电流成正比D．跟输电电流的平方成反比4．关于电磁波的产生机理，以下说法正确的是A．红外线、可见光、紫外线和伦琴射线是原子的外层电子受激发后产生的B．x射线是原子内层电子受激发后产生的C．无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的D．以上说法都不对5．如图1所示，一条单色光线从某介质射入空气时，若入射光线与界面的夹角为60°，折射光线与界面的夹角为30°．则该介质的折射率为A． 3 B． 3 /2图1 C． 3 /3 D．26．下列关于光现象的叙述中正确的是A．透明薄膜上呈现的彩色图样是光的干涉现象B．隔着棱镜观察物体看到的彩色是光的色散现象C．白光通过狭缝时，在后面屏上出现彩色的条纹是光的衍射现象D．马路积水上的油膜的彩色是光的反射现象7．远距离输电中，当输送的电功率为P，输电电压为U时，输电线上损失的电功率为P1，若输送的电功率增加为4P，而输电线上损失的电功率减少为P1/4，那么输电电压应增为A．32U B．16U C．8U D．4U8．有一正弦交流电，它的电流瞬时值的表达式为i =1022sin314t A。
级《电磁场与电磁波》期终考试试卷
级《电磁场与电磁波》期终考试试卷————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：13 / 32011年09级《电磁场与电磁波》期终考试试卷姓名： 学号： 班级： 任课教师一 二三四五总分 分数 阅卷一．计算（每题6分，共60分）： 1． 半径为a 的导体球壳，在球心与球的内表面之间有一点电荷q ，球内外介电常数均为ε 0，求球外任意点的电场强度，并画出球内外的电场强度分布示意图。
解：204r q E r πε=2． 如图所示平行板电容器，极板面积为S ，板间距离为d 。
极板之间一半的空间充有介电常数为ε，电导率为σ的介质，另一半空间为空气。
求该电容器的电容C 和漏电导G 。
题3-6图解：由介质分界面的边界条件可知，电容器内各部分电场强度均匀分布，即dU E =于是，极板表面各部分的电荷密度分别为E 0ε和E ε，极板上的总电ε,σε03 / 3量为)(2)(200εεεε+=+=dSU E E S Q 该电容器的总电容为 dSU Q C )(0εε+== 漏电导为dSG 2σ=3． 两对相同的平行双线传输线在同一平面内左右平行放置，各轴线间距离均为D ，导线半径为a ，求两对传输线间单位长度的互感。
解：))(3(4ln2))(3(4ln2 d )11(2d )11(22202203200a D a D a D I M a D a D a D I xxD x I xD x I B a D a D S +--==+--=--=•=--=⎰⎰-+πμΦπμπμΦπμS B4．已知真空中半径为a 的球形区域中电位为)3(8320aa r q-=πεΦ，求球外电位。
解：332222043)3(18aqa a r r r r r q ππΦερ-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∂∂∂∂-=∇-= 总电量为-qD D Da3 / 3rq 04πεΦ-=外5. 如图所示，理想导磁体平面上方（0，1，z ）处有一无限长的平行于导磁体平面的z 向线电流I ，求P （0，3，z ）处的磁感应强度B 。
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。
(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
1．如果一个矢量场的旋度等于零，则称此矢量场为。
2．电磁波的相速就是传播的速度。
3．实际上就是能量守恒定律在电磁问题中的具体表现。
4．在导电媒质中，电磁波的传播随频率变化的现象称为色散。
5．一个标量场的性质，完全可以由它的来表征。
6．由恒定电流所产生的磁场称为。
7．若电磁波的电场强度矢量的方向随时间变化所描绘的轨迹是圆，则波称为。
（2）求两种媒质中的磁感应强度 。
五、综合题（10分）
21．设沿 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，入射波电场的表达式为
（1）试画出入射波磁场的方向
（2）求出反射波电场表达式。
《电磁场与电磁波》试题（5）
一、填空题（每小题1分，共10分）
1．静电场中，在给定的边界条件下，拉普拉斯方程或泊松方程的解是唯一的，这一定理称为。
四、应用题（每小题10分，共30分）
18．放在坐标原点的点电荷在空间任一点 处产生的电场强度表达式为
（1）求出电力线方程；（2）画出电力线。
19．设点电荷位于金属直角劈上方，如图1所示，求
（1）画出镜像电荷所在的位置
（2）直角劈内任意一点 处的电位表达式
20．设时变电磁场的电场强度和磁场强度分别为：
14．已知麦克斯韦第三方程为 ，试说明其物理意义，并写出其微分形式。
三、计算题（每小题10分，共30分）
15．已知矢量 ，
（1）求出其散度
（2）求出其旋度
16．矢量 ， ，
（1）分别求出矢量 和 的大小
（2）
17．给定矢量函数 ，试
（1）求矢量场 的散度。
（2）在点 处计算该矢量 的大小。
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b
Oax
解：
8.两种磁介质的分界面为y= 0平面上，如图所示。已知 ， ， ，求磁介质分界面上的束缚电流密度。
解：由边界条件可知
9.空气中一列电磁波垂直入射到位于z=0的理想导体平面，已知入射电场
E+=ayE0e–j0.一矩形波导内充空气，横截面尺寸为ab=6.9cm3.6cm。
把电场用复数表示为
由电场的波动方程
导出
计算并化简，得到
(2)由麦克斯韦方程
得
三.（10分）同轴线内外导体半径分别为2mm和10mm，内充均匀介质μr= 1，εr=4，= 0。已知内外导体之间的电场强度为
V/m
求该传输线的传输功率P(t)。
解：
四. (10分)真空中平面电磁波的磁场为
求：（1）电场强度矢量E；
解：由
得
解得
解：
总电量为-q
5.如图所示，理想导磁体平面上方（0，1，z）处有一无限长的平行于导磁体平面的z向线电流I，求P（0，3，z）处的磁感应强度B。
y
3 P
2
1I
1x
I
解：
6.半径为R，介电常数为的介质球球心处有一个点电荷q，求球表面的极化面电荷密度。
解：
7.如图所示矩形电极，根据所给边界条件，试写出电极所围区域的电位分布的函数形式（积分系数不必计算）。
（2）坡印廷矢量的平均值；
（3）此波是何种极化波？频率是多少？
解：
（1）
(2)
（3）左旋圆极化 ，
五（10分）一均匀平面波在空气中传播，电场强度为
E+=Em(ax+ jay) e–jzV/m
若波在z=0处垂直进入介质板，已知介质板中的电场强度为
E2=0.5Em(ax+ jay) e–j6zV/m
求该波的角频率以及介质板的相对磁导率μr和相对电容率εr。
2011年09级《电磁场与电磁波》期终考试试卷
姓名：学号：班级：任课教师
一
二
三
四
五
总分
分数
阅卷
一．计算（每题6分，共60分）：
1．半径为a的导体球壳，在球心与球的内表面之间有一点电荷q，球内外介电常数均为0，求球外任意点的电场强度，并画出球内外的电场强度分布示意图。
解：
2．如图所示平行板电容器，极板面积为S，板间距离为d。极板之间一半的空间充有介电常数为，电导率为的介质，另一半空间为空气。求该电容器的电容C和漏电导G。
当工作波长为=6 cm时，波导中可能传输哪些模式？
解：
TE10
TE20
TE30
TE01
TE11(TM11)
可以传输TE10模、TE20模、TE01模TE11模和TM11模。
二.（10分）已知两无限大理想导体平面限定的区域 中存在一个如下的电场
求此区域中：（1）kx和kz；（2）S平均。
解：（1）由导体表面的边界条件 ，可得
题3-6图
解：由介质分界面的边界条件可知，电容器内各部分电场强度均匀分布，即
于是，极板表面各部分的电荷密度分别为 和 ，极板上的总电量为
该电容器的总电容为
漏电导为
3．两对相同的平行双线传输线在同一平面内左右平行放置，各轴线间距离均为D，导线半径为a，求两对传输线间单位长度的互感。
解：
4．已知真空中半径为a的球形区域中电位为 ，求球外电位。