电磁场考试试题
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。
电磁场考试试题及答案

电磁波考题整理一、填空题1. 某一矢量场,其旋度处处为零,那么那个矢量场能够表示成某一标量函数的(梯度)形式。
2. 电流持续性方程的积分形式为(⎰⎰•s dSj=-dtdq)3. 两个同性电荷之间的作使劲是(彼此排斥的)。
4. 单位面积上的电荷多少称为(面电荷密度)。
5. 静电场中,导体表面的电场强度的边界条件是:(D1n-D2n=ρs)6. 矢量磁位A和磁感应强度B之间的关系式:(B=▽x A)7. .E(Z,t)=e x E m sin(wt-kz-)+ e y E m cos(wt-kz+),判定上述均匀平面电磁波的极化方式为:(圆极化)(应该是90%确信)8. 相速是指均匀平面电磁波在理想介质中的传播速度。
9.依照电磁波在波导中的传播特点,波导具有(HP)滤波器的特点。
(HP,LP,BP三选一)10.依照电与磁的对偶关系,咱们能够由电偶极子在远区场的辐射场取得(磁偶极子)在远区产生的辐射场11. 电位移矢量D=ε0E+P 在真空中P的值为(0)12. 平板电容器的介质电容率ε越大,电容量越大。
13.恒定电容可不能随时刻(转变而转变)14.恒定电场中沿电源电场强度方向的闭合曲线积分在数值上等于电源的(电动势)15. 电源外媒质中电场强度的旋度为0。
16.在给定参考点的情形下,库伦标准保证了矢量磁位的(散度为零)17.在各向同性媚质中,磁场的辅助方程为(D=εE, B=μH, J=σE)18. 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刻的函数。
19. 时变电磁场的频率越高,集肤效应越明显。
20. 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、名词说明1. 矢量:既存在大小又有方向特性的量2. 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3. 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4. 无散场:散度为零的电磁场,即·=0。
5. 电位参考点:一样选取一个固定点,规定其电位为零,称这一固定点为参考点。
电磁场期末考试试题

三、简答题1、说明静电场中的电位函数,并写出其定义式。
答:静电场是无旋的矢量场,它可以用一个标量函数的梯度表示,此标量函数称为电位函数(3 分)。
静电场中,电位函数的定义为grad ϕϕ=-=-∇E (3 分) 2、什么叫集肤效应、集肤深度?试写出集肤深度与衰减常数的关系式。
高频率电磁波传入良导体后,由于良导体的电导率一般在107S/m 量级,所以电磁波在良导体中衰减极快。
电磁波往往在微米量级的距离内就衰减得近于零了。
因此高频电磁场只能存在于良导体外表的一个薄层内, 这种现象称为集肤效应(Skin Effect)。
电磁波场强振幅衰减到外表处的1/e 的深度,称为集肤深度(穿透深度), 以δ表示。
集肤深度 001E e E eαδ-=⋅ ⇒ 1δα=3、说明真空中电场强度和库仑定律。
答:电场强度表示电场中某点的单位正试验电荷所受到的力,其定义式为:()()r r q=F E (3 分)。
库仑定律是描述真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律,其表达式为:'20=4Rq qR e πεF (3 分)。
4、用数学式说明梯度无旋。
答:x y z x y zϕϕϕϕ∂∂∂∇=++∂∂∂e e e (2 分) ()xy zx y z xyzϕϕϕϕ∂∂∂∇⨯∇=∂∂∂∂∂∂∂∂∂e e e (2 分) 222222()()()x y z z y z y x z x z x y x yϕϕϕϕϕϕ∂∂∂∂∂∂=---+-∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂e e e (2 分)0=()0ϕ∴∇⨯∇=5、什么是真空中的高斯定理?请利用高斯定理求解下面问题:假设真空中有半径为a 的球形带电体,电荷总量Q 均匀分布在球体内,求任意点的电场强度。
0()SQE r dS ε=⎰分析:电场方向垂直于球面。
电场大小只与r 有关。
在球外区域:r>a()SQE r dS ε=⎰2()(4)r QE r r πε⇒⋅=a 204r Q E r πε⇒=⋅a在球内区域:r<a由334Q QV aρπ== 因为0'()S Q E r dS ε=⎰得 32043()(4)r r E r r ρππε⋅⋅=a 30034r r r Qr E aρεπε⇒==⋅a a 6、试解释坡印亭矢量的物理意义?答:坡印亭矢量E×H 相当于功率流的面密度,(3分)即垂直于功率流动方向单位面积上流过的电磁场功率.(3分)7、为什么说体电荷密度就是电荷的体密度,而体电流密度不是电流的体密度?8、什么是高斯定理?在电场具有什么特征时可以用它来求解静电场问题?.S d D s⎰⋅=q当电场具有对称性质时,可以用来求解静电场。
电磁场与电磁波练习题

电磁场与电磁波练习题一、单项选择题(每小题1分,共15分)1、电位不相等的两个等位面()A. 可以相交B. 可以重合C. 可以相切D. 不能相交或相切2、从宏观效应看,物质对电磁场的响应包括三种现象,下列选项中错误的是()A.磁化B.极化C.色散D.传导3、电荷Q 均匀分布在半径为a 的导体球面上,当导体球以角速度ω绕通过球心的Z 轴旋转时,导体球面上的面电流密度为()A.sin 4q e a ?ωθπB.cos 4q e a ?ωθπC.2sin 4q e a ?ωθπD.33sin 4q e r aωθπ 4、下面说法错误的是()A.梯度是矢量, 其大小为最大方向导数,方向为最大方向导数所在的方向。
B.矢量场的散度是标量,若有一个矢量场的散度恒为零,则总可以把该矢量场表示为另一个矢量场的旋度。
C.梯度的散度恒为零。
D.一个标量场的性质可由其梯度来描述。
5、已知一均匀平面波以相位系数30rad/m 在空气中沿x 轴方向传播,则该平面波的频率为()A.81510π?HzB.8910?HzC.84510π?Hz D.9910?Hz6、坡印廷矢量表示()A.穿过与能量流动方向相垂直的单位面积的能量B.能流密度矢量C.时变电磁场中空间各点的电磁场能量密度D.时变电磁场中单位体积内的功率损耗7、在给定尺寸的矩形波导中,传输模式的阶数越高,相应的截止波长()A.越小B.越大C.与阶数无关D.与波的频率有关8、已知电磁波的电场强度为(,)cos()sin()x y E z t e t z e t z ωβωβ=---,则该电磁波为()A. 左旋圆极化波B. 右旋圆极化波C. 椭圆极化波D.直线极化波9、以下矢量函数中,可能表示磁感应强度的是()A. 3x y B e xy e y =+B.x y B e x e y =+C.22x y B e x e y =+D. x y B e y e x =+10、对于自由空间,其本征阻抗为()A. 0η=B.0η=C. 0η=D. 0η=11、自感和互感与回路的()无关。
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 =______。
电磁场期末考试试题

电磁场期末考试试题一、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. 299,792,458 m/sB. 3.0 x 10^8 m/sC. 1.0 x 10^8 m/sD. 9.0 x 10^7 m/s2. 麦克斯韦方程组中描述磁场变化产生电场的方程是:A. ∇ × E = -∂B/∂tB. ∇ × B = ∂E/∂tC. ∇ × E = ∂B/∂tD. ∇ × B = -∂E/∂t3. 在静电场中,电场强度与电势的关系是:A. E = -∇VB. E = ∇VC. E = ∇×VD. E = -∇×V4. 以下哪个不是电磁波的类型?A. 无线电波B. 可见光C. X射线D. 声波5. 根据洛伦兹力公式,一个带电粒子在磁场中运动时受到的力是:A. F = qvBC. F = qB × vD. F = q × (v × B)6. 以下哪个是描述电磁波的偏振性质的?A. 频率B. 波长C. 振幅D. 方向7. 电磁波在介质中的传播速度与真空中相比:A. 总是更大B. 总是更小C. 取决于介质的折射率D. 无法确定8. 一个闭合电路中的感应电动势与磁通量变化的关系由以下哪个定律描述?A. 欧姆定律B. 法拉第电磁感应定律C. 基尔霍夫电压定律D. 基尔霍夫电流定律9. 在电磁场理论中,以下哪个不是电磁波的属性?A. 频率B. 波长C. 质量D. 能量10. 以下哪个是描述电磁波在介质中传播时波速变化的公式?A. v = c/nC. v = c + nD. v = n/c二、简答题(每题5分,共20分)1. 简述麦克斯韦方程组的四个基本方程及其物理意义。
2. 解释什么是电磁波的色散现象,并给出一个例子。
3. 说明什么是电磁感应,并给出一个实际应用的例子。
4. 描述电磁波在不同介质中的传播特性。
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________。
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。
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化。
9.在研究突变电磁场中,引入哪些函数,写出他们与场矢量之间的关系。
6.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。
7.磁偶极子:磁偶极子是类比而建立的物理模型。具有等值异号的两个点磁荷构成的系统称为磁偶极子场。磁偶极子受到力矩的作用会发生转动,只有当力矩为零时,磁偶极子才会处于平衡状态。利用这个道理,可以进行磁场的测量。但由于没有发现单独存在的,故我们将一个载有的圆形作为的模型。
7.麦克斯韦的位移电流假设的重要意义(不确定课本123页)
1、位移电流与传导电流相互联结,构成闭合电流(全电流)Is=Ic+ID
2、使稳恒磁波的存在是基要的,并将电学、磁学和光学联结成一个统一理论。
这个可能不全,希望大家及时补充。
8.一块金属在均匀磁场中匀速移动,金属中是否会有涡流,为什么?
15.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 kix=krx=ktx,kiy=kry=kty),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。
静电场的能量密度ωe,ωe=(1/2)E·D
导电性能越好(电导率越大),工作频率越高,则集肤深度越小。
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▽= + + ,所以电场强度E= + +
4.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
10.根据电与磁的对偶关系,我们可以由电偶极子在远区场的辐射场得到(磁偶极子)在远区产生的辐射场
11.电位移矢量D=ε0E+P在真空中P的值为(0)
12.平板电容器的介质电容率 越大,电容量越大。
13.恒定电容不会随时间(变化而变化)
14.恒定电场中沿电源电场强度方向的闭合曲线积分在数值上等于电源的(电动势)
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 而 ,所以在E相同时
6.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。
15.电源外媒质中电场强度的旋度为0。
16.在给定参考点的情况下,库伦规范保证了矢量磁位的(散度为零)
17.在各向同性媚质中,磁场的辅助方程为(D=εE, B=μH, J=σE)
18.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。
19.时变电磁场的频率越高,集肤效应越明显。
20.反映电磁场中能量守恒与转换规律的定理是坡印廷定理。
电磁波考题整理
一、填空题
1.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)形式。
2.电流连续性方程的积分形式为( =- )
3.两个同性电荷之间的作用力是(相互排斥的)。
4.单位面积上的电荷多少称为(面电荷密度)。
5.静电场中,导体表面的电场强度的边界条件是:(D1n-D2n=ρs)
二、名词解释
1.矢量:既存在大小又有方向特性的量
2.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
3.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
4.无散场:散度为零的电磁场 ,即 · =0。
5.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 = 。
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。
12.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。
13. 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)。
14.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 。
磁场能量密度ωm,ωm=(1/2)B·H
理想状况下,等量的电能转换成电场能量和磁场能量时,电场的能量密度等于磁场能量密度,但在
实际中,转换成电场能时会有热损耗,所以一般情况下有ωm>ωe。
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
δ=(1/πfμσ)1/2(m)
8.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 。
9.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。
10. 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。
11.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。
6.矢量磁位A和磁感应强度B之间的关系式:( =▽x )
7..E(Z,t)=exEmsin(wt-kz- )+ eyEmcos(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)
8.相速是指均匀平面电磁波在理想介质中的传播速度。
9.根据电磁波在波导中的传播特点,波导具有(HP)滤波器的特点。(HP,LP,BP三选一)