电磁场与电磁波期末考试试题库
2I 1I 1l l⨯•《电磁场与电磁波》自测试题1.介电常数为ε的均匀线性介质中，电荷的分布为()r ρ，则空间任一点E ∇= ____________, D ∇= _____________。
2. /ρε；ρ1. 线电流1I 与2I 垂直穿过纸面，如图所示。
已知11I A =，试问1.l H dl =⎰__ _______；若.0lH dl =⎰， 则2I=_____ ____。
2. 1-； 1A1. 镜像法是用等效的 代替原来场问题的边界，该方法的理论依据是___。
2. 镜像电荷； 唯一性定理1. 在导电媒质中， 电磁波的相速随频率改变的现象称为_____________， 这样的媒质又称为_________ 。
2. 色散； 色散媒质1. 已知自由空间一均匀平面波， 其磁场强度为0cos()y H e H t x ωβ=+， 则电场强度的方向为__________， 能流密度的方向为__________。
2. z e ； x e -1. 传输线的工作状态有________ ____、_______ _____、____________三种，其中________ ____状态不传递电磁能量。
2. 行波； 驻波； 混合波；驻波1. 真空中有一边长为的正六角 形，六个顶点都放有点电荷。
则在图示两种情形 下，在六角形中心点处的场强大小为图中____________________；图中____________________。
2. ；1. 平行板空气电容器中，电位(其中 a 、b 、c 与 d 为常数)， 则电场强度__________________，电荷体密度_____________________。
2.；1. 在静电场中，位于原点处的电荷场中的电场强度线是一族以原点为中心的__________________ 线， 等位线为一族_________________。
2. 射 ； 同心圆1. 损耗媒质中的平面波 , 其传播系数 可表示为__________ 的复数形式，其中表 示衰减的为___________。
2.j βα-；1. 在无损耗传输线上， 任一点的输入功率都 _______，并且等于_______ 所得到的 功率。
2. 相同； 负载1. 在静电场中，线性介质是指介质的参数不随__________________ 而改变， 各向 同性的线性介质是指介质的特性不随________________ 而变化的线性介质。
2. 场量的量值变化；场的方向变化 1. 对于只有个带电导体的静电场系统， 取其中的一个导体为参考点，其静电能量可表示成， 这里 号导体上的电位 是指______________的电荷在 号导体上引起的电位， 因此计算的结果表示的是静电场的_________________ 能量的总和。
2. 所有带电导体；自有和互有1. 请用国际单位制填写下列物理量的单位 磁场力________，磁导率 _________。
2. N ； H/m1. 分离变量法在解三维偏微分方程 时， 其第一步是令____________________， 代入方程后将得到_____ 个 ________________方 程。
2.；, 常微分。
1. 用差分法时求解以位函数为待求量的边值问题 , 用 ______阶有限差分近似表示处的， 设， 则正确的差分格式是 ______________________________________。
2. 一；1. 在电导率310/s m γ=、介电常数 的导电媒质中，已知电场强度， 则在时刻， 媒质中的传导电流密度_______________ 、 位移电流密度___________________2. 221.4110/A m -⨯；1. 终端开路的无损耗传输线上， 距离终端 _______________________处为电流波的 波腹；距离终端______________________处为电流波的波节。
2. ；1. 镜像法的理论根据是__________________________。
镜像法的基本思想是用集中 的镜像电荷代替_____________________ 的分布。
2. 场的唯一性定理 ；未知电荷1. 请采用国际单位制填写下列物理量的单位 电感_________, 磁通___________。
2. H ；Wb1. 静态场中第一类边值问题是已知整个边界上___________________，其数学表达式 为____________。
2. 位函数的值；1. 坡印廷矢量， 它的方向表示_______________ 的传输方向， 它的大 小 表示单位时间通过与能流方向相垂直的________________电磁能量。
2. 电磁能量；单位面积的1. 损耗媒质中其电场强度振幅和磁场强度振幅以_____，因子随 增大而______。
2.；减小1. 所谓均匀平面波是指等相位面为_______，且在等相位面上各点的场强_______的电磁波。
2. 平面；相等1. 设媒质1介电常数 ）与媒质2 （介电常数为）分界面上存在自由电荷面密度 ， 试用电位函数写出其分界面上的边界条件 ____________________ 和___________________。
2. ；1. 图示填有两层介质的平行板电容器， 设两极板上半部分的面积 为 ， 下半部分的面积为， 板间距离为 ， 两层介质的介电常数分别为 与。
介质分界面垂直于两极板。
若忽略端部的边缘效应， 则此平行板电容器的电容应为______________。
2.1. 用以处理不同的物理场的类比法， 是指当描述场的数学方式具有相似的____________ 和相似的__________，则它们的解答在形式上必完全相似， 因而在理论计算时， 可以把某一种场的分析计算结果 , 推广到另一种场中去。
2. 微分方程 ；边界条件1. 电荷分布在有限区域的无界静电场问题中， 对场域无穷远处的边界条件可表示为________________________________， 即位函数 在无限远处的取值为________。
2.有限值 ；1. 损耗媒质中的平面波， 其电场强度 ， 其中 称为___________， 称为__________。
2. 衰减系数 ；相位系数1. 在自由空间中， 均匀平面波等相位面的传播速度等于________， 电磁波能量传播速度等于________ 。
2. 光速 ；光速1. 均匀平面波的电场和磁场除了与时间有关外， 对于空间的坐标， 仅与___________ 的坐标有关。
均匀平面波的等相位面和________方向垂直。
2. 传播方向 ；传播1. 在无限大真空中，一个点电荷所受其余多个点电荷对它的作用力，可根据___________ 定律和__________ 原理求得。
2. 库仑；叠加1. 真空中一半径为a 的圆球形空间内，分布有体密度为ρ的均匀电荷，则圆球内任一点的电场强度1E =_________()r e r a <；圆球外任一点的电场强度2E =________()r e r a >。
2. 0/3r ρε；220/3a r ρε；1. 镜像法的关键是要确定镜像电荷的个数、_______________ 和_________________。
2. 位置；大小1. 一均匀平面波由空气垂直入射到良导体表面，则其场量衰减为表面值的1/e 时的传播距离称为该导体的______________, 其值等于_______，( 设传播系数j αβΓ=+)。
2. 透入深度 ( 趋肤深度 )；1/α1. 电磁波发生全反射的条件是，波从_____________________，且入射角应不小于__________。
2. 光密媒质进入光疏媒质； 临界角1. 若媒质1为完纯介质，媒质2 为理想导体。
一平面波由媒质1入射至媒质2，在分界面上，电场强度的反射波分量和入射波分量的量值_______；相位______，( 填相等或相反)。
2. 相等；相反 1. 设空气中传播的均匀平面波，其磁场为，则该平面波的传播方向为_____________，该波的频率为_______________。
2. y e ； 6510Hz ⨯ 1. 已知铜的电导率，相对磁导率，相对介质电常数，对于频率为的电磁波在铜中的透入深度为__________，若频率提高，则透入深度将变_______。
2. 66m μ；小1. 一右旋圆极化波，电场振幅为，角频率为 ，相位系数为，沿 传播，则其电场强度的瞬时表示为_________________________________，磁场强度的瞬时表示为_________________________________。
2. 00cos()sin()x y E E t z e E t z e ωβωβ=-+-； 00cos()sin()y x E EH t z e t z e Z Zωβωβ=-+- 1. 设一空气中传播的均匀平面波，已知其电场强度为，则该平面波的磁场强度______________________________；波长为_______。
2. 801cos(6102)120xe E z πππ-⨯-；1m 1. 在电导率、介电常数的导电媒质中，已知电场强度，则在时刻，媒质中的传导电流密度_______________ 、位移电流密度___________________2. 221.41410/A m -⨯；722.3610/A m -⨯ 1. 在分别位于和处的两块无限大的理想导体平板之间的空气中，时变电磁场的磁场强度 则两导体表面上的电流密度分别为_____________________ 和_____________________。
2. cos()z e t z ωβ-； cos()z e t z ωβ--1. 麦克斯韦方程组中的 和表明不仅_______ 要产生电场，而且随时间变化的________也要产生电场。
2. 电荷；磁场1. 时变电磁场中，根据方程________________，可定义矢量位使，再根据方程________________，可定义标量位，使2. 0B ∇=；B E t∂∇⨯=-∂ 1. 无源真空中，时变电磁场的磁场强度 满足的波动方程为________________；正弦电磁场 ( 角频率为) 的磁场强度复矢量 ( 即相量)满足的亥姆霍兹方程为____________________。
2. 220020HH tεμ∂∇-=∂；22000H H ωεμ∇+= 1. 在介电常数为，磁导率为、电导率为零的无损耗均匀媒质中，已知位移电流密度复矢量 ( 即相量)，那么媒质中电场强度复矢量( 即相量)__________；磁场强度复矢量( 即相量)____________。
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。
《电磁场与电磁波》期末考试参考题
1、一半径为a 的均匀带电圆环，电荷总量为q ，求圆环轴线上离环中心o 点为z 处的电场强度E。
解：设圆环电荷线密度为λ，再在圆环上任取微元dl ，则dl dq λ=∴圆环上点电荷元dq 在p 处产生的电场强度为204RdqE d πε=根据对称性原理可，整个圆环在p 点产生的场强为沿轴线方向分量之和，即()232202044cos za dl z RzR dq E d E d z +===πελπεθ∴ ()⎰+=lz dl za z E 232204πελ又a dl lπ2=⎰ λπa q 2=∴ ()232204za zq E z +=πε2、在介电常数为ε的无限大约均匀介质中，有一半径为a 的带电q 的导体球，求储存在介质中的静电能量。
解：导体在空间各点产生的电场为)(4)0(02a r r q E a r E r w >=<<=πε故静电能量为a q dr r r q dV E dV E D W V V πεππεεε844212121202222=⎪⎭⎫ ⎝⎛==•=⎰⎰⎰∞ 3、一电荷面密度为σ的“无限大”平面，在距离平面a 的一点的场强大小的一半是由平面上的一个半径为R 的圆面积范围内的电荷所产生。
圆半径的大小。
解：电荷面密度为σ的“无限大”平面，在其周围任意点的场强为：2εσ=E 以图中O 点为圆心，取半径为r 的环形圆，其电量为：rdr dq πσ2=它在距离平面为a 的一点处产生的场强为：()2/32202ra ardrdE +=εσ则半径为R 的圆面积内的电荷在该点的场强为：()⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=+=⎰22002/322122R a a r ardra E Rεσεσ 0220412εσεσ=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-R a a∴ a R 3=4、已知两半径分别为a 和)(a b b >的同轴圆柱构成的电容器，其电位差为V 。
试证：将半径分别为a 和b ，介电常数为ε的介质管拉进电容器时，拉力为abV F ln )(20εεπ-=证明：内外导体间的电场为ab r V E r ln=插入介质管后的能量变化为a b zV dz dr r a b r B dV E W z b a v ln )(ln 2)(21)(21200222020εεππεεεε-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=⎰⎰⎰ 式中z 为介质管拉进电容器内的长度。
《电磁场与电磁波第四版》考试试题及答案
《电磁场与电磁波第四版》考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪个物理量是描述电磁场能量密度的？A. 磁感应强度B. 介电常数C. 电场强度D. 电位移矢量答案：C2. 在真空中，电磁波的传播速度为：A. 3×10^5 km/sB. 3×10^8 m/sC. 3×10^5 m/sD.3×10^6 m/s答案：B3. 在电磁波传播过程中，哪个物理量始终保持不变？A. 电磁波的频率B. 电磁波的波长C. 电磁波的振幅D. 电磁波的相位答案：A4. 下列哪个条件是电磁波传播的必要条件？A. 介电常数大于1B. 磁导率大于1C. 介电常数等于1D. 磁导率等于1答案：B5. 下列哪个现象可以用电磁波理论解释？A. 麦克斯韦方程组B. 法拉第电磁感应定律C. 光的折射D. 光的衍射答案：D二、填空题（每题2分，共20分）6. 电磁波在传播过程中，电场强度与磁场强度之间的关系为______。
答案：垂直7. 电磁波的能量密度与电场强度和磁场强度的平方成正比，表达式为______。
答案：u = 1/2 εE^2 + 1/2 μH^28. 电磁波在介质中的传播速度v与介质的介电常数ε和磁导率μ之间的关系为______。
答案：v = 1/√(με)9. 在电磁波传播过程中，能流密度矢量的方向与电磁波的传播方向______。
答案：相同10. 麦克斯韦方程组中，描述电场与磁场之间关系的方程是______。
答案：法拉第电磁感应定律三、计算题（每题20分，共60分）11. 已知某电磁波在空气中的波长为λ=2cm，求该电磁波在空气中的传播速度v和频率f。
解：由c=λf，得f=c/λ=3×10^8 m/s / 0.02 m =1.5×10^9 Hz再由v=c/f，得v=3×10^8 m/s / 1.5×10^9 Hz = 0.2m/s答案：v=0.2 m/s，f=1.5×10^9 Hz12. 有一均匀平面电磁波在无损耗介质中传播，已知电场强度E=50 V/m，磁场强度H=10 A/m，求该电磁波的能量密度u和能流密度S。
电磁场与电磁波期末试卷A卷答案
电磁场与电磁波期末试卷A卷答案淮海工学院10 - 11 学年第 2 学期电磁场与电磁波期末试卷(A 闭卷)答案及评分标准题号一二三四五1 五2 五3 五4 总分核分人分值 10 30 10 10 10 10 10 10 100得分1.任一矢量A r的旋度的散度一定等于零。
（√ ）2.任一无旋场一定可以表示为一个标量场的梯度。
（√ ）3．在两种介质形成的边界上，磁通密度的法向分量是不连续的。
（× ）4．恒定电流场是一个无散场。
（√ ）5．电磁波的波长描述相位随空间的变化特性。
（√ ） 6．在两介质边界上，若不存在自由电荷，电通密度的法向分量总是连续的。
（√） 7．对任意频率的电磁波，海水均可视为良导体。
（× ） 8．全天候雷达使用的是线极化电磁波。
（× ）9．均匀平面波在导电媒质中传播时，电磁场的振幅将随着传播距离的增加而按指数规律衰减。
（√ ）10．不仅电流可以产生磁场，变化的电场也可以产生磁场。
（√ ）二、单项选择题（本大题共10小题，每题3分，共30分） 1．设点电荷位于金属直角劈上方，如图所示，则镜像电荷和其所在的位置为[ A ]。
A 、-q(-1,2,0);q(-1,-2,0) ;-q(1,-2,0)B 、q(-1,2,0);q(-1,-2,0); q(1,-2,0)C 、q(-1,2,0);-q(-1,-2,0); q(1,-2,0)；D 、-q(-1,2,0);q(-1,-2,0); q(1,-2,0)。
2．用镜像法求解静电场边值问题时，判断镜像电荷设置是否正确的依据是[ C ]。
A 、镜像电荷的位置是否与原电荷对称；B 、镜像电荷是否与原电荷等值异号；C 、待求区域内的电位函数所满足的方程与边界条件是否保持不变；D 、镜像电荷的数量是否等于原电荷的数量。
3．已知真空中均匀平面波的电场强度复矢量为2π()120 (V/m)j z E z e e π-=x r r则其磁场强度的复矢量为[ A ]A 、2π=(/)j z y H e e A m -r r ；B 、2π=(/)j z y H e e A m r r； C 、2π=(/)j z x H e e A m -r r ； D 、2π=-(/)j z y H e eA m -r r 4．空气（介电常数为10εε=）与电介质（介电常数为204εε=）的分界面是0z =的平面。
电磁场期末考试试题及答案
电磁场期末考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 麦克斯韦方程组包括以下哪四个方程？A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 安培环路定律D. 所有上述选项答案：D2. 电磁波在真空中传播的速度是多少？A. 299792458 m/sB. 300000000 m/sC. 3×10^8 m/sD. 3×10^5 km/s答案：C3. 以下哪个不是电磁波的类型？A. 无线电波B. 微波C. 光波D. 声波答案：D4. 电磁波的频率和波长之间有什么关系？A. 频率与波长成反比B. 频率与波长相等C. 频率与波长成正比D. 没有关系答案：A5. 什么是电磁感应？A. 电流通过导线产生磁场B. 磁场变化产生电流C. 电流变化产生磁场D. 磁场变化产生电压答案：B6. 以下哪个不是电磁场的基本性质？A. 能量守恒B. 动量守恒C. 电荷守恒D. 质量守恒答案：D7. 什么是洛伦兹力？A. 电荷在电场中受到的力B. 电荷在磁场中受到的力C. 电荷在电场和磁场中受到的合力D. 电荷在磁场中受到的力，与电荷速度成正比答案：C8. 电磁波的偏振是指什么？A. 电磁波的传播方向B. 电磁波的振动方向C. 电磁波的频率D. 电磁波的波长答案：B9. 什么是电磁波的反射？A. 电磁波在不同介质界面上部分能量返回原介质的现象B. 电磁波在不同介质界面上全部能量返回原介质的现象C. 电磁波在不同介质界面上部分能量进入新介质的现象D. 电磁波在不同介质界面上全部能量进入新介质的现象答案：A10. 什么是电磁波的折射？A. 电磁波在不同介质界面上传播方向的改变B. 电磁波在不同介质界面上频率的改变C. 电磁波在不同介质界面上波长的改变D. 电磁波在不同介质界面上振幅的改变答案：A二、填空题（每空2分，共20分）11. 根据法拉第电磁感应定律，当磁通量变化时，会在闭合电路中产生_______。
答案：感应电动势12. 麦克斯韦方程组中，描述电场与电荷关系的方程是_______。
电磁场与电磁波试题及答案
电磁场与电磁波试题及答案一、选择题1. 以下哪个物理量描述了电场线的密度？A. 电场强度B. 电势C. 电通量D. 电荷密度答案：A. 电场强度2. 在电磁波传播过程中，以下哪个说法是正确的？A. 电磁波的传播速度与频率成正比B. 电磁波的传播速度与波长成正比C. 电磁波的传播速度与频率无关D. 电磁波的传播速度与波长成反比答案：C. 电磁波的传播速度与频率无关3. 在真空中，以下哪个物理量与磁感应强度成正比？A. 磁场强度B. 磁通量C. 磁导率D. 磁化强度答案：A. 磁场强度二、填空题4. 在电场中，某点的电场强度大小为200 V/m，方向向东，则该点的电场强度可以表示为______。
答案：200 V/m，方向向东5. 一个电磁波在空气中的波长为3 m，频率为100 MHz，则在空气中的传播速度为______。
答案：300,000,000 m/s6. 一个长直导线通过交流电流，其周围产生的磁场是______。
答案：圆形磁场三、计算题7. 一个平面电磁波在真空中的电场强度为50 V/m，磁场强度为0.2 A/m。
求该电磁波的波长和频率。
解题过程：根据电磁波的基本关系，电场强度和磁场强度满足以下关系：\[ E = c \times B \]其中，\( c \) 为光速，\( E \) 为电场强度，\( B \) 为磁场强度。
代入数据：\[ 50 = 3 \times 10^8 \times 0.2 \]解得：\[ c = 1.25 \times 10^7 m/s \]根据电磁波的波长和频率关系：\[ c = \lambda \times f \]代入光速和波长关系：\[ 1.25 \times 10^7 = \lambda \times f \]假设频率为 \( f \)，则波长为：\[ \lambda = \frac{1.25 \times 10^7}{f} \]由于波长和频率的乘积为光速，可以求出频率：\[ f = \frac{1.25 \times 10^7}{3 \times 10^8} = 0.0417 \text{ GHz} \]将频率代入波长公式，求出波长：\[ \lambda = \frac{1.25 \times 10^7}{0.0417\times 10^9} = 3 m \]答案：波长为3 m，频率为0.0417 GHz8. 一个半径为10 cm的圆形线圈，通过频率为10 MHz的正弦交流电流，求线圈中心处的磁场强度。
《电磁场与电磁波》期末复习题-综合
《电磁场与电磁波》平时测试题11、由麦克斯韦方程出发，试导出静电场中点电荷的电场强度和泊松方程。
（20分）2、某半径为a 的带电导体球，已知球体电位为U ，求空间电位分布及电场强度分布。
（要求利用分离变量法求解）（20分）3、填充有两层介质的同轴电缆，内导体半径为a ，外导体内半径为c ，介质的分界面半径为b 。
两层介质的介电常数为1ε和2ε，电导率为1γ和2γ。
设内导体的电压为0U ，外导体接地。
求：（1）两导体之间的电流密度和电场强度分布；（2）同轴线单位长度的电容及漏电阻。
（20分）4、真空中长直线电流I 的磁场中有一等边三角形回路，如题4图所示，求直导线与三角回路之间的互感M 。
（20分）第4题图 第5题图 下面3题选做1题。
5、（选做）计算半球形接地器的电容。
（请自己建立物理模型）（20分）6、（选做）同轴线的内导体是半径为a 的圆柱，外导体是半径为b 的薄圆柱面。
内、外导体间充有磁导率分别为1μ和2μ两种不同的磁介质，如题5图所示。
设同轴线中通过的电流为I ，试求：（1）同轴线中单位长度所储存的磁场能量；（2）单位长度的自感。
（20分） 7、（选做）真空中，电荷按体密度⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2201a r ρρ分布在半径为a 的球形区域内，其中0ρ为常数。
试计算球内、外的电场强度和电位函数。
（20分）《电磁场与电磁波》平时测试题1参考答案1、由麦克斯韦方程出发，试导出静电场中点电荷的电场强度和泊松方程。
（20分） 解：对于静电场，不存在位移电流，由麦克斯韦方程，有 ρ=⋅∇=⨯∇D E ,0 即q dV S d D dV D VVS==⋅=⋅∇⎰⎰⎰ρ （5分）根据上式，利用球坐标，则对于孤立的、位于原点的点电荷q 有q r E =⋅24πε，所以距离该点电荷r 处的电场强度为 επ24r qe E r= （5分） 静电场为无旋场，因此有 ϕ-∇=E ， （ 5分） 则 ρϕεϕεε=∇-=∇⋅∇-=⋅∇=⋅∇2E D 所以有 ερϕ-=∇2（5分） 2、 某半径为a 的带电导体球，已知球体电位为U ，求空间电位分布及电场强度分布。