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重庆大学电磁场习题答案(第2章)

重庆大学电磁场习题答案(第2章)
重庆大学电磁场习题答案(第2章)

第二章习题答案

2-2 真空中有一长度为l 的细直线,均匀带电,电荷线密度为τ。试计算P 点的电场强度: (1)P 点位于细直线的中垂线上,距离细直线中点l 远处; (2)P 点位于细直线的延长线上,距离细直线中点l 远处。 解:

(1)可以看出,线电荷的场以直线的几何轴线为对称轴,产生的场为轴对称场,因此采用圆柱坐标系,令z 轴与线电荷重合,线电荷外一点的电场与方位角φ无关,这样z '处取的元电荷

z q 'd d τ=,它产生的电场与点电荷产生的场相同,为:

R

20e R

4z E πετ'=d d 其两个分量:

θπετρρcos 2

0R

4z e E d dE '

=?=d (1) ()θπετsin 2

0z z R

4e E d dE z d '-=-?=

(2) 又

θρθ

ρ

t a n ',c o s ==

z R

所以:

θθρd dz 2sec '= (3)

式(3)分别代入式(1)(2)得:

θρ

πεθ

τρd 04dE cos =

; θρπεθτd sin 0z 4dE -

= 'sin 'sin cos θρ

πετ

θθρπετθρπεθ

τ

θρ000

004E 22d 2=?

∴==‘ (4)

又 2l 4

2l 2

l +='θs i n

(5)

式(5)代入式(4)得:

l

55E 00πετ

ρπετρ22=∴

由于对称性,在z 方向 z E 分量互相抵消,故有0=z E

ρρρπετ

e l

5e E e E 0z z 2E =

+=∴

ρ

y

图2-2长直线电荷周围的电场

(2)建立如图所示的坐标系

在x 处取元电荷dx dq τ=则它在P 点产生的电场强度为

R

20e R

4x d E d πετ'=

其在x 方向的分量为:

2

0x R 4x d dE πετ'

=

又 x l R -=

2

02

0x x l 4x d R

4x d dE )

-(''

=

'

=

πετπετ

()l 3x l 4x l 4x d E 02

l 2

l 2

l 2

l 020x πετ

πετπετ='-?=''

=

--?

∴∴

∴////1)-( x 0x x x e l

3e E E

πετ=

=∴

2-3 真空中有一密度为m C n /2π的无限长线电荷沿y 轴放置,另有密度分别为2/1.0m C n 和2/1.0m C n -的无限大带电平面分别位于z=3m 和z=-4m 处。试求p 点(1,-7,2)的电场强度E 。

解:m z 3=和m z 4-=的带电平面产生的电场为()()

???

??>-<<<--=340341

.001或z z e E z ε

沿y 轴放置的线电荷产生的电场为

(

)(

)

m nV e z e x z x e z x z

e z x x y x E z x z x /111222202

222220

2++=???? ??++++=

επεπ

所以,p 点(1,-7,2)的电场强度为

()

m

V e e e e e E E E z x z x z /88.3359.2224

11

1

1

.000

2

1+=+++

-

=+=εε

应用叠加原理计算电场强度时,要注意是矢量的叠加。

2-4 真空中的两电荷的量值以及它们的位置是已知的,如题图2-4所示,试写出电位),θ?r (和电

场),(θr E

的表达式。

解:为子午面场,对称轴为极轴,因此选球坐标系,由点电荷产生的电位公式得:

x

2

021

0121r 4q r 4q p πεπε???+

=

+=)(

又 2

1221)c o s 2(θrc c r r -+= , 21222)

cos 2(θrd d r r -+=

()()θθθθθθe c e c r e c e c e r c r r r r r 1 sin cos sin cos +-=--=-=

()()θθθθθθe d e d r e d e d e r d r r r r r 2 sin cos sin cos +-=--=-=

2

1

2202

21

2201

2

0210121rc 2c r 4q rc 2c r 4q r 4q r 4q p )cos ()cos (θπεθπεπεπε???-++

-+=

+

=

+=∴)(

3

2

02

2301r 4r q r 4r q p E πεπε

+=11)( [][]??

????????-++-+-++-=23

22r 22322r 10rd 2d r e d e d r q rc 2c r e c e c r q 4)()()()(1θθθθθθπεθθcos sin cos cos sin cos

θθθθθπεθθθθπεe rc 2c r d q rc 2c r c q 41e rd 2d r d r q rc 2c r c r q 4123222232210r 23222232210 ????

??

????-++-++????

?

?

????-+-+-+-=)()

()()()()(cos sin cos sin cos cos cos cos

2-5解,

(1) 由静电感应的性质和电荷守恒原理,充电到U 0后将电源拆去,各极板带电情况如图(1)所示 03213

33U d

E d E d E U AB

=++=

d

U

E E E 0321===

;3

301U

d E U U U DB CD AC ====

题图2-4

2r

1r

(1)

()3

20

U U U U U DB CD CB BC -

=+-=-= C 、D 板无电荷

(2) 若将C 、D 板用导线联接,C 、D 两板的电荷将在电场作用下进行中和,一直到U CD =0,内侧正负电荷全部中和掉,其它部分的电荷由于电场的作用以及电荷守恒(这时电源已拆去)而都不变化,再断开联接线时也不会变化。电荷分布情况如图(2)所示。

02=E 0=CD U 3

301U

d E U U DB AC ===

320U U AB =;()300

U U U U DB CB BC -=+-=-= 0

01εσ

=E ; d U 000εσ=

C 、

D 板有电荷

(3)由于在联接C 、D 板时有电源,电源的作用将强迫A 、B 板间的电压U AB =U 0;C 、D

板被短接强迫U CD =0,为满足U AB =U 0的条件,显然必须使3

1E E ',增大到31E E '',,也即相应的电荷密度应增大,如图(3)所示。由于电场力的作用,依次拆去电源与C 、D

板间联线时,情况不再变化。

02

='E 03133U d

E d E ='+' ; d

U E E 23031='=' 2

301U d E U U DB AC ='== 0=CD U

()2

00

U U U U DB CB BC -

=+-=-= C 、D 板有电荷

(4)若在继(2)之后将A 、B 板短接,则A 、B 板成为一常电位系统,由于在(2)的情

况下,03

20

≠=

U U AB ,因此电荷将进行中和来达到0=AB U 的强制条件。而C 、D 板与外界没有导线联接,各自板上的总电荷保持不变,但会在内外两侧间发生电荷转移。达到0=AB U 后,一切电荷的转移都将停止,电荷分布如图(4)所示。

C (2)

02=

A

B

C D

A

B

C

D

(3)

02='

0131

εσ=''=''E E , 0

22

εσ

=''E ()02

32

1=''+''+''=d

E E E U AB d U 00021εσσσ==+ 解得

d U E E 031

=''='' d U E E 22012-=''-='' 301

U d E U U DB AC =''== ,923

02

U d

E U CB -=''=

2-6 半径为b 的无限长圆柱中,有体密度为0ρ的电荷,与它偏轴地放有一半径为a 的无限长圆柱空洞,两者轴线平行且距离为d ,如图2-6所示,求空洞内的电场强度。

解:由于空洞存在,电荷分布不具有对称性,由此产生的场亦无对称性,因此不能用高斯定律求解。这是可把空洞看作也充满0ρ,使圆柱体内无空洞,然后再令空洞中充满-ρ,并单独作用,分

别求出两种场的分布后叠加即可。设空洞内的电场强度为E

第一步 0ρ 单独作用,如图(b )所示, 由体密度为0ρ的电荷产生的电场强度为1E

,由高斯定

(b )

ρ

图2-6

(a )

l l E q S D 200ρπρπρε=?

??

2d 11

S 11

所以: ρερρe 2E 0

01

=

第二步 0ρ-单独作用产生的电场强度为2E

,如图(c )所示。

l l E q S D 200ρπρρπε'-='???

2d 22

S 22

ρερρ''-=e E

022

第三步 将0ρ和0ρ-在空洞中产生的场进行叠加,即

()x 0

001e 2d e e 2E E E

ερρρερρρ='-'=+=2 注:x e d d

=='-ρρ

2-7半径为 a 介电常数为ε的介质球内,已知极化强度 r e r

r P

k )(=(k 为常数)。 试求:(1)极化电荷体密度p ρ和面密度p σ ; (2)自由电荷体密度ρ ;

(3)介质球内、外的电场强度E 。

解:(1) 2r r k e r k P -=???

?

??-?=-?=?? p ρ , a

k r k e P a

r n =

===? p σ

(2)

因为是均匀介质,有

P E εE εD 0

+== 0

εεp E -=

因此

P E εD 0

εεε-=

=

200r k

P D ?-=???

? ??-?=?=??εεεεεερ

(3) 球内电场,

()r 00

e r

εεk

εεp E

-=

-=

( r < a )

球外电场,由高斯定理:

?

??

-=

=

=?a

2

2

0v

S

dr

r 4r k

dv q S d D πεεερ

ππ4a

k r 4D 0

2

εεε-=?

r 20e r a k D

εεε

-=

, ()r 2

000e r a k D

E

εεεεε-== ( r > a )

或 0

V

0V

s

p

V

p

p S

dV

dS dV dV q q S d E ερεσρρε?????

=++=

+=?

2-8 具有两层同轴介质的圆柱形电容器,内导体的直径为2cm ,内层介质的相对介电常数31=r ε,外层的相对介电常数22=r ε,要使两层介质中的最大场强相等,并且内层介质所承受的电压和外层介质相等,问两层介质的厚度各为多少?

解:以圆柱心为坐标原点,径向为ρ轴,设单位长度上带电荷为τ,由高斯定理

l lD s d D ?==?→→?τπρ2,()312R R e D ≤≤=→→ρπρτ

ρ。()2100111

12R R e D D E r r ≤===≤→

→→

ρρεπετεεερ

()12002222

2R R e D

D

E r r ≤≤===→→

ρρεπετ

εεερ,ρεπετ→→=e R E r 10max 112,ρεπετ→→=e R E r 20max 22

2

max 2max 11,2,3,121→

→====E E cm R r r εε cm R 5.12=∴

将电位参考点设在外导体上,即,0|3==R ρ? 则()32322ln 22

3

R R R e d E r R ≤≤=???

??=?→

ρρπετρ?ρ

ρ

()3223221212ln 2ln 2|2

23

R R R R R e d E e d E R R

R ≤≤+=+??? ??

=??? ?

?==→

→→→

??ρπετρπετ?ρρ?ρρρρρ, 3

221||||2211R R R R ====-=-ρρρρ???? ,

0ln 2ln 2ln 2ln 21

32232232121-=-+∴

R R

R R R R R R πετπετπετπετ 即 cm R 96.15.13

/53==,所以,内cm R R 5.012=-,外cm R R 46.023=-

2-9 用双层电介质制成的同轴电缆如题图2-9所示,介电常数 014εε= , 022εε= 内、外导体

单位长度上所带电荷分别为τ和τ-

(1)求两种电介质中以及1R <ρ 和3R >ρ处的电场强度与电通密度; (2)求两种电介质中的电极化强度; (3)问何处有极化电荷,并求其密度。 解:

(1)由高斯定理可得:

???

????><<<=)

R ()R (R π2)R (3311ρρρτρρ

0e 0D

电场强度 εD E =, 故 ?????

????

?

?><<=<<=<=)

R ()R (R 4π2π)

R (R 8π2π)R (E 33202210

11ρρρετρετρρετρετρρρρρ0e

e e e 0

(2) 由 P E εD 0

+= ,得两种电介质中的电极化强度为

??????

?<<<<=-=)

R (R 4π)

R (R 8π33221ρρ

τρρ

τερρ

e e E D P 0

(3) 内、外导体圆柱表面上和两种电介质交界面上有极化电荷,它们分别是:

在1R =ρ处: 1

p π83)(R e P τσρ-=-=?

在3R =ρ处:

3

R e P 4πp τ

σρ=

=?

在2R =ρ处:: 2

2

2

21p π84ππ83)(R R R e P e P τ

τ

τσρρ=

-

=

-+=??

2-10 有三块相互平行、面积均为S 的薄导体平板,A 、B 板间是厚度为d 的空气层,B 、C 板间则是厚度为d 的两层介质,它们的介电常数分别为1ε 和1ε,如题2-10所示。设A 、C 两板接地,B 板的电荷为Q ,忽略边缘效应,试求: (1) 板间三区域内的电场强度;

(2) 两介质交界面上的极化电荷面密度;

(3) A 、C 板各自的自由电荷面密度。

解 (1) 在A 、C 板间的三介质区域内,分别为均匀电场,在Q 为正电荷时各电场方向如图所示,从而有

图2-9

题图2-10

012001111

22E d E d E d

E s E s Q E E

εεεε=+??

+=??=?

从而解得

0221120010212010212010212()()()()

Q Q Q

E E E s s s εεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεε+=

==

++++++及及 (2)在两介质分界面上

()()[]

()()()

2120102101201

n 2

021012n 21n 1p

2p 1p S Q

E E e E D E D e P e P εεεεεεεεεεεεσσσ++-=

-=---=+=+=???

(3)在A 、C 板上的电荷面密度分别为 012120022010212010212()()()

A C Q Q E E s s εεεεεσεσεεεεεεεεεεεεε-+-=-=

=-=

++++及

2-12 如题图2-12所示球形电容器中,对半地填充有介电常数分别为1ε和2ε两种均匀介质,两介质交界面是以球心为中心的圆环面。在内、外导体间施加电压U 时,试求: (1)电容器中的电位函数和电场强度;

(2)内导体两部分表面上的自由电荷密度。 解:(1)

方法一:设内导体带电荷为Q ,外导体带电荷Q -,选球坐标,应用高斯定律

Q s d D S

=?

?

由媒质分界面条件可知,在两种介质中2121D D E E

≠=,,所以

()Q s d E s d E s d E s d D s d D S S S S S =+=+=+?

?

?

?

?

?????1

2

1

2

1

21221121

εεεε

()

Q E r =+212

π2εε ()

r e r Q

E

212π2εε+=

(1)

令外导体为参考导体,则电位函数为

()

()???? ??-+=

+==?

?

??22121211ππ2222R r Q

r d r Q

l d E R r

R r

εεεε? (2) ()()???? ??-+=+=

=

?

?

??212121211ππ222

1

2

1

R R Q

r d r Q

l d E U R R R R εεεε

()

1

22121π2R R R UR Q

-=+∴

εε

题图2-12

将上式带入(1)(2)得

r

21221e r

1R R R UR E -=∴

, ???

?

??--=21221R 1r 1R R R UR ? 方法二 :用静电场的边值问题求解,在均匀介质1和介质2中,电位分别满足拉普拉斯方程,并

且边界面条件相同,所以可判断两个区域的电位函数相同,有

??

??

?===?==0

U 021R r R r 2???;

取球坐标系有

r r r

r r

r 12

22

2

2=??+

????

+

????=

?

θθ

θ

θ??sin 1

)(sin sin 1

)(2

2

2

在两种介质中,?都与θ、φ无关,所以

r

r

r

r 12

2

=????=

?)(2

??

上式的通解为 21c r

c +-

=?

有边界条件解得: 1c =

2121R R U R R - 2c =2

12R R U

R -

所以 ???

? ??--=21221R 1r 1R R R UR ? ,r

21221e r

1R R R UR E

-=?-=? (2) 两种介质中的电位移矢量分别为

111E D ε=' , 222E D

ε='

根据分界面条件 ()

12n D D e

-=?σ

对于本题,设媒质2为介质,媒质1为导体,因此有0D 1=

, n 2e D ?=σ

则内导体两部分表面上的自由电荷密度为

1

22

1n 111R R UR e R E -=

=?εεσ

)( ,

1

22

2n 122R R UR e R E -=

=?εεσ

)(

2.15 有三个同心导体球壳的半径分别是a 1,a 2和a 3(a 1

(1) 球壳2与内、外球壳之间的电场和电位分布

(2) 内球壳1的外表面与外球壳3的内平面上的电荷面密度σ1和σ2。

解:由于导体为同心球壳,产生的电场具有球对称性,选取球坐标。由于球壳2上的电量为q ,其电场线沿径向方向向外辐射,对同一半径r ,电场强度大小相同。

内球壳外表面电荷密度为1σ,外球壳内表面电荷密度2σ。由高斯定律q s d D =?→

?

得:

当21a r a <<时,

→→

→→→

→===

∴=?

e r

a D E e r

a

D a s d D r s 2

021101

2

21

12

111,41

εσεσπσ

()2012

122

1123210112

2

11114442

1

1r q a D q a s d D a r a r a r a dr r a l d E s a r a r πεσππσεσεσ?+=+=?<<-===→→→→

???,时,,当,()r a r a q

a dr r q a l d E a r

a r -+=+==??→

32

3012

120121223

34444πεσππεσπ?,又当2a r =时,21??=,即()()232

3012

121201

144a a a a q a a a a a -+=-πεσπεσ 解得:()()13212314a a a a q a a ---=πσ

在3a r =处,22σ=?→

p e n ()()2332123

1

2

12444a a a a q a a a a ---=-=∴ππσπσ r e r

q a E

2

012

1244πεσπ+=→

2-17 在半径分别为a 和b (b>a )的同轴长圆柱形导体之间,充满密度为0ρ的空间电荷,且内、外筒形导体之间的电压为U ,如题图2-16所示。试用边值问题的方法求电荷区内的电位函数。 解:圆柱形导体之间的电位满足泊松方程,对应的边值问题为

题图2-16

-

???????==-=?==0

U b a 02

ρρ??ερ?; 在圆柱形坐标中电位仅是ρ的函数,因此泊松方程有如下形式:

ε

ρρ?ρρρ?0

-=???? ???????12

= 上式的通解为

2120c c 4++-=ρε

ρρ?ln

由给定的边界条件确定积分常数:

a

b U

a b c ln 4)

(0

2201--=

ερ , 0

200

22024ln ln ]4)([ερερb a

b b

U a b c +---

= 所以:02002200

2200

2

04b a

b b U 4a b a

b U

4a b 4ερερρερερρ?+????

??

??-----+-=ln ln ln ln )()

(

2-19 两平行导体平板,相距为d ,板的尺寸远大于d ,一板的电位为零,另一板电位为0V ,两板间充满电荷,电荷体密度与距离成正比,即x x 0)(ρρ=。试求两板间的电位分布(注:x =0处板的电位为零)。

解:两平行导体平板间的电位满足泊松方程,忽略边缘效应,在直角坐标系对应的边值问题为

()??????

?==-=?==U

0x d x 0x 0

2

??ερ?;

上式泊松方程转化为:

002

2ερ?x x

d d -= 其通解

210

3

06C x C x ++-=ερ?

由给定的边界条件确定积分常数:

x

o

题图2-19

0C 2= , 0

2

0016ερd d U C +=

所以:

x x d d x U )(6220

0-+=

ερ? 上式第一项为电源对电位函数的贡献,第二项为电荷)(x ρ的贡献。

2-20 在无限大接地导体平面两侧各有一点电荷1q 和2q ,与导体平面的距离为d ,求空间电位的分布。

解:因为是无限大接地导体,所以,当1q 单独作用时,接地导体对2q 相当于屏蔽作用,当2q 单独作用时,接地导体对1q 相当于屏蔽作用,所以:

1q 单独作用时产生的电位在1q 所在侧,设1r 和2r 分别为1q 和1q 的镜像到p 的距离,由镜像法得:

)1

1(

4442

10

12

011

011r r q r q r q -=

-

πεπεπε?=

2q 单独作用时产生的电位在2q 所在侧,

设3r 和4r 分别为2q 和2q 的镜像到p 的距离,由镜像法得: )1

1(4444

3024

023

022r r q r q r q -=

-

πεπεπε?=

2-28 若将某对称的三芯电缆中三个导体相连,测得导体与铅皮间的电容为0.051F μ,若将电缆中的两导体与铅皮相连,它们与另一导体间的电容为0.037F μ,求: (1)电缆的各部分电容;

(2)每一相的工作电容;

(3)若在导体1、2之间加直流电压100V ,求导体每单位长度的电荷量。 解:三芯电缆的结构及各部分电容如图(a )所示

(1) 对应于两次测量的等值电容电路分别如图(b )和图(c )所示:

由图(b )得:

051.030=C F μ,017.00=C F μ

由图(c )得:

0370C C C 110.=++ F μ

01.0)017.0037.0(2

1

1=-?=

C F μ

图(a)图(b)

图(c)图(d)

图(f)

(2)工作电容是指在一定的工作状态下的等值电容,在这里是指三相工作时一相的电容,等值电容如图(d)和(e)所示:

所以,一相的工作电容为

047.03C 10=+=C C F μ

(3) 若在导体1,2之间接一直流电压100V ,则从A, B 端看去的等效电容为:

0235.02

C ==C AB F μ

所以

35.21000235.0=?==AB AB AB U C q m C /μ

注:电缆是作为无限长来处理的,所以这里的电容均应理解为单位长度的电容。

2-31 一个由两只同心导电球壳构成的电容器,内球半径为a ,外球壳半径为b ,外球壳很薄,其厚度可略去不计,两球壳上所带电荷分别为+Q 和-Q ,均匀分布在球面上。求这个同心球型电容器的静电能量。

解:同心球形电容器的电容为: ()

a b ab

C -=

04πε

所以,同心球形电容器中的静电能量为

()ab

Q a b C Q W e 02

242121πε-=

=

2-32 空气中,相隔1cm 的两块平行导电平板充电到100V 后脱离电源,然后将一厚度为1mm 的绝缘导电片插入两极间,问:

(1)忽略边缘效应,导电片吸收了多少能量?这部分能量起到了什么作用?两板间的电压和电荷的改变量各为多少?最后存储在其中的能量多大?

(2)如果电压源一直与两平导电行板相连,重答前题。

解:设导电平板的面积为S 。两平行板间的间隔为d=1cm 。显然,绝缘导电片的厚度

mm d 110

1

==

δ。平板间的电压为V U 1000=。 (1) 忽略边缘效应,未插入绝缘导电片时 2002

000000002121,U d

S U C W U d S

U C q e εε==== 插入导电片后

00019

10910C d S d S C ==-=

εδε 002012110

9

2110921e e W C q C q W =??=?

= 所以,导电片中吸收的能量为

J W W W e e e 701010425.410

1

-?==

- 这部分能量使绝缘导电片中的正、负电荷分离,在导电片进入极板间时,做机械工。

这是一常电荷系统,电荷守恒,各极板电荷量不变,0=?q 。而插入绝缘导电片后的电压为 V U C q C q U 9010

9

109010001==?== 所以电压的改变量为

V U U U 10001-=-=?

(2)如果电源一直连接着,则

000110019

10910100,0q U C U C q V

U U U ======? 所以,电荷的改变量为

C q q q q 800110983.09

1

-?==-=? 而

020021119

102191021e e W U C U C W =?== 因此,导电片吸收的能量为

J W W W e e e 700110915.49

1

-?==- 其作用同(1)。

2-33

解 选取坐标系如图中所示。设液体上升的高度为h ,液面的面积为S (d ?a ),极板长度为l ,电场强度为

d

U E x 0

=

则静电能量密度为

22002

0e12121d U E w x εε== , 22

02e22121d

U E w x εε==

静电能量为

()S z l d

U S z d U W -+=22

22

00e 2121εε

将两极板看作电容器,则电容为

()d

z l a d z a -+=εε0C 电容中储存的能量:

0U

()

()S z l d

U

zS d U z l a d U z a d U U W -+=-+==22

022

002

02002

0e 21212121C 21εεεε

空气与液体分界面上的电场力为:

()S d

U W f const

u z 22

00e 21

z

εε-=??=

= ()z 2

2

0021

e f S d U εε-=

因为εε<0,所以静电力沿z 负方向,有将液体吸向空气的趋势。升高液体的重力为

()z m e f g S h g ρ=

由 g

f f = ()S h

g S d

U m 22

021ρεε=-?

()2

2

021gd U h m ρεε-=∴

补充:2.18、2.21、2.22 2.18:电荷按2r

α

ρ=

的规律分布与21R r R ≤≤的球壳层中,其中α为常数,试由泊松方程直接积分求电位分布。

解:球壳层的电场分布成球对称性,所以选择球坐标系。且对于相同的半径r ,?相同,且于另外两个坐标θ及φ无关

当21R r R ≤≤时 有 ρεα?0

2

-

=?

即: 2

0222

1

1r r r r r εα??-=??? ??????=

?

积分可得:

21021ln C r C r +??

?

??-+-

=εα?

当2R r >时,观察点位于球壳外且距球壳r 处,此时球壳外的电场可看做是点电荷形成的电场:

()r

R R dr r

r r

dV r

R R

V 1202

2

0032

1

44141-==

=

??εαα

ππερπε?

当1R r <时,电位?应为有限值且为定值31C =? 在2R r =和1R r =的分界面上,有电位的连续性可知:

121

??==R r 2

2

3

2

R r R r ===??

即:

3211101ln C C R C R =+???? ??-+-

εα

()2120221201ln R R R C R C R -=+???? ??-+-

εαεα 两式相减可得:

()212012

1120311ln R R R R R C R R C -+???? ??-+=

εαεα 无论C1的取值,需要使得C3为定值,那么有:

()011212012

1=-+???? ??-R R R R R C εα 解得:

10

1R C εα=

代入可得:

2002ln R C εα

εα+=

1

2

03ln R R C εα=

于是有:

1

2

01ln R R εα?=

1R r < ??

?

??-+=

r R r R 102021ln εαεα? 21R r R ≤≤

()r

R R 1203-=

εα? 2R r > 2.21 以半径为a 的球壳,同心的置于半径为b 的球壳内,外壳接地,一点电荷q 放在内球内距其球心为d 处。问大球内各点的电位为多少? 解:

而小球内的电场可利用镜像电荷求解,按照题意,给定的点电荷位于球壳内是点电荷与导体球问题的逆问题,进行逆向处理后,得到金属球壳在接地条件下球外的镜像电荷q '-,然后按照球壳为电中性条件,引入均匀分布于球壳表面S ,总量为q 的镜像电荷q '',以保证S 面上的边界条件

不变。镜像电荷q '-(q a d

q =')位于球外,其位置距球心d (b

a d 2=),

于是小球内部:

a

r r q

a d

r q =+-=2

2

010144?πεπε?

式中1r 、2r 分别为所设定的球内电荷q 与镜像电荷q '-至球壳内任意场点p 处的距离。

有题目可知,因小球壳的静电屏蔽,使得小球壳内外电场各自独立,不相互影响。而小球壳上呈电中性,因此在大球壳与小球壳之间的电场可看做是点电荷q 处于圆心处形成的电场,于是其中电位为:

C r

q +=

1

402πε?

由于外球壳接地,故01

402

=+=

=C b

q b

r πε?

于是可得:b

q C 1

40πε-

=

大球壳与小球壳之间的电位为:

??

? ??-=

b r q 11402πε?

由于??

? ??-=

=b a q a

r 11402πε? 故

于是小球内部的电位为:

??

? ??-+-=b a q r q

a d r q 11444020101πεπεπε?

大球壳与小球壳之间的电位为:

??

? ??-=

b r q 11402πε? 2.22 真空中一点电荷C q 610-=,放在距离金属球壳(半径为5cm )的球心15cm 处,求: (1)球面上各点的?、E 表达式。何处场强最大,数值如何?

(2)若将球壳接地,情况如何?

(3)若将该点电荷置于球壳内距球心3cm 处,求球内的?、E 表达式。

P

解:(1)利用点电荷对导体系统的镜像方法原理,可知在球壳内有-q ’的镜像电荷,位于距中心b

处,q d a

q =',d

a b 2=。由于金属球壳呈电中性,则在位于点电荷一侧导体球表面上的感应电荷

为负值,而另一侧表面上的感应电荷为正值,且导体球表面上的正、负感应电荷的总量应等于零。为了满足电荷守恒定律,必须在原导体球内再引入一个镜像电荷q '',且q q '=''。由于点电荷q 和镜像电荷-q '、q ''共同作用的合成电场必须保证球面边界是一个等位面的条件,因此镜像电荷q ''必定位于球心。本题目就可简化为均匀介质内三个点电荷的电场问题,利用叠加原理可以计算。

由于C q 6

10-=,故C q q d a q q 3

101556

-==

='='' 由于点电荷q 和镜像电荷q '-在球壳上形成的电位为零,球壳的电位仅有镜像电荷q ''产生,即为:

42

126

010610

51085814343104?=??????='

'=---..a q πε?=60kV 球壳上任意点P 的电场强度为:

3

2

1

2022

021

0444r r r P a

q r q r q

e e e E πεπεπε'

'+'

-=

重庆大学网教作业答案-互联网及其应用

第2次作业 一、单项选择题(本大题共30分,共 10 小题,每小题 3 分) 1. 10BAE-5采用的传输介质是()。 A. 英寸的同轴电缆 B. 英寸的同轴电 缆 C. 1英寸的同轴电缆 D. 双绞线 2. WiFi的带宽为()。 A. 2Mbps B. 5Mbps C. 54Mbps D. 108Mbps 3. 在TCP/IP协议簇中,UDP协议工作在( ) A. 应用层 B. 传输层 C. 网络互联层 D. 网络接口层 4. 从应用角度看,2G移动通信技术与3G移动通信技术的差异在于()。 A. 是否支持语音 B. 是否支持短信 C. 是否支持彩信 D. 是否支持视频流 5. 在鉴别首部中,序号字段描述正确的是:() A. 序号编码是随机的 B. 序号的编码从零开始 C. 序号中隐含了采用的加密算法 D. 序号中隐含了安全方案 6. TCP层的TCP协议和UDP协议的端口总数为()。 A. 32768个 B. 65535个C. 65535×2个 D. 256个 7. 在互联网上所有的网络上广播的IP地址是()。 A. B. C. D. 不存在这种地址 8. 请问以下哪个IP地址与映射为相同的以太网组播地址()。 A. B. C. D. 9. SMI的描述语言是: A. C语言 B. 汇编语言 C. D. C++ 10. 以下描述错误的是()。 A. TCP中引入序号是基于数据传输可靠性的考虑 B. TCP协议传输的数据可能丢失,所以不可靠 C. TCP具备数据确认和重传机制 D. TCP采用了数据传输定时器 二、多项选择题(本大题共40分,共 10 小题,每小题 4 分) 1. 物联网在农业生产应用中,可以()。 A. 监测土壤湿度 B. 监测果实成熟情况 C. 监测大棚温度 D. 自动喷水 E. 自动发现病虫害 2. 无线传感器体积微型化主要依赖以下哪些技术()。 A. 超大规模集成电路技术 B. 能耗控制及技术 C. 无线网络技术 D. 微电子机械系统技术 E. 传感器技术 3. 移动游戏支持的终端包括()。 A. 手机 B. 智能手机 C. 平板电脑 D. 网页浏览器 E. 游戏机 4. 移动视频的视频数据主要有以下()方式形成。 A. 高清播放 B. 标清播放 C. 离线转码 D. 实时转码 E. 实时采集 5. NAT中的地址转换表有几种初始化方式有:() A. 手工初始化 B. 外发数据报 C. 传入域名查找 D. 零初始化 6. 物联网在环境监测应用中,可以()。 A. 改变海洋温度 B. 监测海洋温

重庆大学电气工程学院老师名单及简介

重庆大学电气工程学院老师名单及简介 刘和平,博士,教授,博士生导师。重庆大学研究生院研究生创新实践基地技术支持专家;重庆大学—美国德州仪器数字信号处理方案主任;重庆大学—美国微芯公司PIC单片机实验室主任。 赵霞,博士,副教授。主讲“电力系统稳态分析”、“专业英语”及Power System Analysis全英文硕士课程;从事电力系统建模与仿真、电力系统风险评估及新能源接入方面的研究。 杨丽君,博士,副教授,硕士生导师。从事大型电力变压器内绝缘老化机理及寿命预测、变压器局部放电在线监测、局部放电模式识别、电力设备在线监测抗干扰技术、绝缘材料改性等方面研究。 韩力,博士,教授,博士生导师。获国家教学成果二等奖2项、国家教委教学成果三等奖1项、重庆市教学成果一等奖1项、重庆市教学成果二等奖1项、重庆市教委和重庆市高等教育学会教育科学奖励各1项,发表科研论文70余篇(其中SCI、EI检索论文20余篇),培养研究生30余人。 李剑,博士,教授,博士生导师院长助理,系主任。

周雒维,教授,博士生导师。重庆大学电气工程学院党委书记;IEEE高级会员;国务院政府特殊津贴专家;重庆市首届电力电子学科学术带头人;《电路原理》国家精品课程负责人;中国电源学会副理事长、国际交流工作委员会主任委员;《电工技术学报》、《电源技术学报》、《电源技术应用》等杂志编委;2002-2007 International Conference on Power and Energy Systems USA 国际程序委员会委员、亚洲联络人。 王正勇,电力电子与新技术系老师,主讲电路原理1.2。曾担任本科生毕业设计导师,其毕业设计方向有建筑电气与智能化工程设计与研究等。 张谦,博士,副教授,硕士生导师。主持省部级教学改革研究项目1项,主持“国家电工电子基础实验教学中心创新性实验”项目1项,参加国家及省部级教改项目4项;2008-2009学年第一学期、2009~2010学年第二学期两次荣获重庆大学教学效果好前50名教师称号;2008年荣获电气工程学院“师德师风先进个人”称号;2007年获得重庆大学青年教师讲课比赛二等奖。 廖瑞金,博士、教授、博士生导师。输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室主任;重庆大学电气工程学院院长;教育部长江学者特聘教授;“高电压输配电装备安全与新技术”国家自然科学基金创新研究群体带头人;国家杰出青年基金获得者;重庆市两江学者特聘教授。

电磁场与电磁波第二章课后答案

第二章 静电场 重点和难点 电场强度及电场线等概念容易接受,重点讲解如何由物理学中积分形式的静电场方程导出微分形式的静电场方程,即散度方程和旋度方程,并强调微分形式的场方程描述的是静电场的微分特性或称为点特性。 利用亥姆霍兹定理,直接导出真空中电场强度与电荷之间的关系。通过书中列举的4个例子,总结归纳出根据电荷分布计算电场强度的三种方法。 至于媒质的介电特性,应着重说明均匀和非均匀、线性与非线性、各向同性与各向异性等概念。讲解介质中静电场方程时,应强调电通密度仅与自由电荷有关。介绍边界条件时,应说明仅可依据积分形式的静电场方程,由于边界上场量不连续,因而微分形式的场方程不成立。 关于静电场的能量与力,应总结出计算能量的三种方法,指出电场能量不符合迭加原理。介绍利用虚位移的概念计算电场力,常电荷系统和常电位系统,以及广义力和广义坐标等概念。至于电容和部分电容一节可以从简。 重要公式 真空中静电场方程: 积分形式: ? = ?S S E 0 d εq ?=?l l E 0d 微分形式: ερ= ??E 0=??E 已知电荷分布求解电场强度: 1, )()(r r E ?-?=; ? ' '-'= V V d ) (41)(| r r |r r ρπε? 2, ? '''-'-'=V V 3 d |4) )(()(|r r r r r r E περ 3, ? = ?S S E 0 d εq 高斯定律

介质中静电场方程: 积分形式: q S =?? d S D ?=?l l E 0d 微分形式: ρ=??D 0=??E 线性均匀各向同性介质中静电场方程: 积分形式: ε q S = ?? d S E ?=?l l E 0d 微分形式: ε ρ= ??E 0=??E 静电场边界条件: 1, t t E E 21=。对于两种各向同性的线性介质,则 2 21 1εεt t D D = 2, s n n D D ρ=-12。在两种介质形成的边界上,则 n n D D 21= 对于两种各向同性的线性介质,则 n n E E 2211εε= 3,介质与导体的边界条件: 0=?E e n ; S n D e ρ=? 若导体周围是各向同性的线性介质,则 ε ρS n E = ; ε ρ? S n -=?? 静电场的能量:

最新电磁场与微波技术(第2版)黄玉兰-习题答案资料

第一章 1.3 证: 941(6)(6)50=0 A B A B A B A B =?+?-+-?=∴?∴和相互垂直和相互平行 1.11 (1) 2 222 0.5 0.50.5 2222 0.5 0.5 0.5 2272(2)(2272)1 24 s Ax Ay Az A divA x y z x x y x y z Ad s Ad dz dy x x y x y z dz ττ---????==++ ???=++=?=++=??? ??由高斯散度定理有

1.18 (1) 因为闭合路径在xoy 平面内, 故有: 222()()8(2) (22)()2()8 x y z x y x z x s A dl e x e x e y z e dx e dy xdx x dy A dl S XOY A ds e yz e x e dxdy xdxdy A ds → →→ → ?=+++=+∴?=??=+=??=∴??因为在面内, 所以,定理成立。 1.21 (1) 由梯度公式

(2,1,3) |410410x y z x y z x y z u u u u e e e x y z e e e e e e ????=++???=++=++1 方向:() (2) 最小值为0, 与梯度垂直 1.26 证明 00u A ???=??= 书上p10 1.25 第二章 2.1

3343 sin 3sin 4q a V e wr qwr J V e a ρρ ρπθ θ ρπ= ==?= 2.3

'' 2 2' 3 222 , 40 = l l l dl d R Er R ez z ea a ez z ea a Er r z P ez z ea a E d z a ea π ρρα? ρα? πε = ==- - == - = + ? 用圆柱坐标系进行求解 场点坐标为P(0,0,z).线电荷元 可以视为点电荷,其到场点的距离矢量 得 所以点的电场强度为 () 2 ''' 3 222 cos sin0 20 l z ex ey ea d z E e z a π ??? ρα ε +∴= ∴= + ? () 2.8

重庆大学网教作业答案-互联网及其应用 ( 第1次 )

第1次作业 一、单项选择题(本大题共30分,共 10 小题,每小题 3 分) 1. 中国制定的3G技术标准是()。 A. WCDMA B. CDMA2000 C. TD-SCDMA D. WiMAX 2. 某个程序员设计了一个网络游戏,他选择的端口号应该是() A. 77 B. 199 C. 567 D. 2048 3. TCP拥塞窗口控制没有采用以下哪种技术() A. 慢启动 B. 拥塞避免 C. 加速递减 D. 滑动窗口 4. 以太网采用共享总线方式工作的接入机制为()。 A. CSMA B. 时隙CSMA C. CSMA/CA D. CSMA/CD 5. IGMP协议通过__________来传输() A. IP B. UDP C. TCP D. 以太网数据帧 6. IGMP报文的长度为()。 A. 4个八位组 B. 8个八位组 C. 12个八位组 D. 可变长度 7. FTP协议下层采用的协议是:() A. UDP B. TCP C. IP D. TELNET 8. 在电子邮件中,我们往往会添加附件信息,例如图片。请问它与哪个协议最相关()。 A. SMTP B. POP3 C. IMAP D. MIME 9. 以下哪个协议采用了OSPF的数据库信息()。 A. DVMRP B. PIM C. MOSPF D. CBT 10. 请问以下哪个IP地址与224.129.2.3映射为相同的以太网组播地址 ()。 A. 224.1.2.3 B. 224.130.2.3 C. 224.135.2.3 D. 224.11.2.3 二、多项选择题(本大题共40分,共 10 小题,每小题 4 分) 1. 移动视频主要在以下()平台上。 A. 智能手机 B. 平板电脑 C. 笔记本 电脑 D. 台式电脑 E. 网络服务器 2. 物联网的感应器可以安装在以下()物体中。 A. 电网 B. 铁路 C. 桥梁 D. 隧道 E. 公路 3. MIME对以下哪些内容的发送是必须的()。 A. 汉字内容 B. 图片附件 C. WORD文档附件 D. 动画附件 E. 视频附件 4. IP路由表设计中采用了哪些技术来缩小路由表的规模() A. IP网络号代替主机号

2014年重庆大学电气工程学院复试之电磁场原理考题解答-200806

弊作绝拒、纪考肃严、信守实诚、争竞平公 重庆大学电磁场原理课程试 卷 2007ju~an o8学年第2学期 开课学院:电气工程课程号:15001140 考试日期: 考试方式:「开卷Q闭卷Q艮他 2008625 考试时间:120分钟 题号-一一-二二-三四五六七八九十 总分 得分 判断题(1分/每小题,共12分) 1 1 1.因为电场能量的计算公式为W e dV,所以一表示电场能量的体密 2乜 2 度。() 2.在由自由电流激发的磁场中存在磁性媒质时,则磁场不仅仅由自由电流产生。 () 3.空间任意一点的能流密度由该点处的电场强度和磁场强度确定。() 4.恒定电场是无旋有散场,恒定磁场是有旋无散场。() 5.若位移电流的磁场可以忽略,则全电流定律就退化为恒定磁场的安培环路定律。 () 6.坡印廷定理是电磁场的能量转化和守恒定理。() 7.均匀平面电磁波在实际介质中传播时,电场的振幅按指数函数衰减,但电场、磁场 分量在时间上近似同相。() 8.在传播方向上有电场分量而无磁场分量的电磁波称为横磁波- TM波,它具有多种 模式,例如TM 01是其中的一种模式。() 9.波导呈现高通特性,即波导的工作波长高于波导的截至波长时,电磁波才能通过。 () 10.在电磁辐射中,-r 1或r…■的区域称为远区,在远区为研究问题简便,可忽略推 迟效应。() 11.当电磁场量为正弦时变时,若坡印亭矢量在一周期内的平均值不为零,表示除电场 与磁场的能量相互转换外,还有平均功率向外传输。() 12.设对称阵子天线的全长为21,若1=、12,则称其为半波阵 子。 (10 分)已知xe x ye y - ze z, 试证明:(1) r = 0 ; (2) i (r n r)二(n 3)r n 证明: 二、(15)在相距为d的两平行导体 平板的极板间充有厚度都为d/2 的两层介质,第一层介质中介电 的介电系数为;0,且其中有自由电 荷分布(常数)。第二层介质的 介电常数为;。忽略极板的边缘效 应。设两极板间的电压为U,试 用求解微分微分方程法求两极板 间电位及电场强度的分布。 四 、 (15分)一个同心圆球电容 器,其内导体的外半径为a,外导 体的内半径为c,其间填充两种非 理想电介质,媒质的电导率分别为 1,2,分界面半径为b,如图所示, 当内、外导体加上电压U 1 / 2丄2丄 2 \ 2 r = (x y z )2, Z0 P o -d/2d/2 1 U 命 题 时 间 : c a b U 组 题 人 : 审 题 人 : 教 务 处 制

电磁场与微波技术(第2版)黄玉兰-习题答案

) 第一章 证: 941(6)(6)50=0 A B A B A B A B =?+?-+-?=∴?∴和相互垂直和相互平行 (1) 2 222 0.5 0.50.5 2222 0.5 0.5 0.5 2272(2)(2272)1 24 s Ax Ay Az A divA x y z x x y x y z Ads Ad dz dy x x y x y z dz ττ---????==++ ???=++=?=++=??? ??由高斯散度定理有 ?

(1) 因为闭合路径在xoy 平面内, 故有: 222()()8(2) (22)()2()8 x y z x y x z x s A dl e x e x e y z e dx e dy xdx x dy A dl S XOY A ds e yz e x e dxdy xdxdy A ds → →→ → ?=+++=+∴?=??=+=??=∴??因为在面内, 所以,定理成立。 。 (1) 由梯度公式

(2,1,3) |410410x y z x y z x y z u u u u e e e x y z e e e e e e ????=++???=++=++1 方向:() (2) 最小值为0, 与梯度垂直 证明 00u A ???=??= 书上p10 , 第二章

3343 sin 3sin 4q a V e wr qwr J V e a ρρ ρπθ θ ρπ= ==?=

''222 2' 30 222 ,40 =l l l dl d R Er R ez z ea a ez z ea a Er r z z a P ez z ea a E d z a ea π ρρα?ρα?πε===--= = +-=+? 用圆柱坐标系进行求解 场点坐标为P(0,0,z).线电荷元可以视为点电荷,其到场点的距离矢量得所以点的电场强度为()2' ' '0 3222 cos sin 0 20 l z ex ey ea d z E e z a π ???ραε+∴=∴=+?() 。 -

2014年重庆大学电气工程学院复试之电磁场_选择题练习

1. 在恒定电场中,分界面两边电流密度矢量的法向方向是 B A. 不连续的 B. 连续的 C. 不确定的 D. 等于零 2. 导电媒质中的功率损耗反映了电路中的__D___ A. 电荷守恒定律 B. 欧姆定律 C. 基尔霍夫电压定律 D. 焦耳定律 3. 恒定电场中,电流密度的散度在源外区域中等于__B__ A. 电荷密度 B. 零 C. 电荷密度与介电常数之比 D. 电位 4. 下面关于电流密度的描述正确的是 A A. 电流密度的大小为单位时间垂直穿过单位面积的电荷量,方向为正电荷运动的方向。 B. 电流密度的大小为单位时间穿过单位面积的电荷量,方向为正电荷运动的方向。 C. 电流密度的大小为单位时间垂直穿过单位面积的电荷量,方向为负电荷运动的方向。 D. 电流密度的大小为单位时间通过任一横截面的电荷量。 5. 在恒定电场中,分界面两边电场强度的法向方向是 A A. 不连续的 B. 连续的 C. 不确定的 D. 等于零 6. 恒定电场中的电流连续性方程反映了_A___ A. 电荷守恒定律 B. 欧姆定律 C. 基尔霍夫电压定律 D. 焦耳定律 7. 恒定电场的源是__B__ A. 静止的电荷 B. 恒定电流 C. 时变的电荷 D. 时变电流 8. 反映了电路中的____ A. 基尔霍夫电流定律 B. 欧姆定律 C. 基尔霍夫电压定律 D. 焦耳定律 9. 恒定电场是 D A. 有旋度 B. 时变场 C. 非保守场 D. 无旋场 10. 恒定电场中,流入或流出闭合面的总电流等于___C__ A. 闭合面包围的总电荷量 B. 闭合面包围的总电荷量与介电常数之比 C. 零 D. 总电荷量随时间的变化率 正确答案 B D B A A A B B D C P133 1. 虚位移法求解静电力的原理依据是 C A. 高斯定律 B. 库仑定律 C. 能量守恒定律 D. 静电场的边界条件 2. 下面关于电偶极子的描述不正确的是 C

重庆大学网教作业答案-工程招投标 ( 第1次 )

第1次作业 一、单项选择题(本大题共40分,共 20 小题,每小题 2 分) 1. 公平、公正、公开、诚实信用是()。 A. 招标投标的原则 B. 评标的原则 C. 订立合同的原则 D. 监理活动的原则 2. 《招标投标法》规定,投标人递送投标文件的方式是( )。 A. 可以直接送达也可以通过邮寄方式送达 B. 只可以直接送达 C. 只可以通过邮寄方式送达 D. 只可以通过电文的方式送达 3. 国有投资占主体的、超过规定限额以上的建设工程项目应采用()方式发包。 A. 公开招标 B. 邀请招标 C. 协议发包 D. 直接发包 4. 为了便于投标和合同执行,联合体所有成员共同指定联合体一方作为联合体的牵头人或代表,并授权牵头人代表所有联合体成员负责投标和( )的主办协调工作。 A. 合同签订阶段 B. 准备合同签订阶段 C. 合同实施阶段 D. 合同保管阶段 5. 投标有效期是指()。 A. 在该期间内投标有效 B. 从获取招标文件起至递交投标文件止的那段时间 C. 从投标截止日起至公布中标者日止的那段时间 D. 在该期间内招标有效 6. 从发放招标文件起至接受投标文件止,不得少于()。 A. 10天 B. 15天 C. 20天 D. 30天 7. 建设项目总承包招投标,实际上就是()。 A. 工程施工招投标 B. 项目全过程招投标 C. 勘查设计招投标 D. 材料、设备供应招投标 8. 招标是()选择中标人并与其签订合同的过程,而()则是投标人力争获得实施合同的竞争过程。 A. 投标人;投标 B. 投标人;中标 C. 招标人;中标 D. 招标人;投标 9. 《工程建设项目招标范围和规模标准规定》要求,只要单项合同估算价100万元人民币以上的 ( )必须进行招标。 A. 施工 B. 重要设备、材料的采购 C. 勘察、设计服务的采购 D. 监理服务的采购 10. ( ),是指招标人出售招标文件或者发出投标邀请书前对潜在投标人进行的资格审查。 A. 资格审查 B. 资格预审 C. 资格调查 D. 资格审核 11. 直接费用指在施工中直接用于工程实体上的人工、材料、设备和施工机械使用费用的总和。下列不属于直接费用的是()。 A. 设备费 B. 临时设施费 C. 材料费用 D. 施工机械费 12. 邀请招标程序是直接向适于本工程的施工单位发出邀请,其程序与公开招标大同小异,不同点主要是没有()环节。 A. 资格预审 B. 招标预备会 C. 发放招标文件 D. 招标文件的编制和送审 13. 开标时判定为无效的投标文件,应当( )。 A. 不再进入评标 B. 在初评阶段淘汰 C. 在详评阶段淘汰 D. 在定标阶段淘汰 14. 不属于设计招标与其他招标在程序上的主要区别的是( ) 。 A. 招标文件的内容相同 B. 评标原则不同 C. 对投标书的编制要求不同 D. 开标形式不同15. 招标项目开标时,检查投标文件密封情况的应当是( )。 A. 投标人 B. 招标人 C. 招标代理机构人员 D. 招标单位的纪检部门人员 16. 招标单位可以委托具有相应资质的中介机构代理招标,此招标代理机构是( )。 A. 行政机关 B. 国家机关隶属机构 C. 依法成立的组织 D. 依法成立的协会

2014年重庆大学电气工程学院复试之电磁场试题1-2004级题解

《电磁场原理》04级考题及题解 一、(15分)将你选择的答案序号填入各分题的括弧内。 1、下面哪一个矢量恒等式是正确的( )? ( a ) 0≠????F ; ( b )0=????F ; ( c ) 0=???f 。 2、静电场中电位的零值点,其电场强度( )。 ( a ) 为零; ( b )不为零 ; ( c ) 不一定为零。 3、电位的偏微分方程(泊松方程或拉普拉斯方程)只适于( )介质区域。 ( a ) 各向同性、线性; ( b ) 各向同性、非线性;( c ) 各向同性、线性、均匀。 4、恒定电场的基本方程为( )。 ( a ) 00=??=??J E ,; ( b ) 0=??=??E D ,ρ; ( c ) t J E ??-=??=??ρ ,0。 5、恒定电场中,流入或流出闭合面的总电流等于( )。 ( a ) 闭合面包围的总电荷量;( b ) 总电荷量随时间的变化率; ( c ) 零。 6、选出错误的描述( )。 ( a ) 空间任意一点的能流密度由该点处的电场强度和磁场强度确定; ( b ) 理想导体内部不存在时变的电磁场; ( c ) 在分界面上磁感应强度的法向分量是不连续的。 7、透入深度d 表示电磁波衰减到表面值的( )时所经过的距离 。 ( a ) 63.2%; ( b ) e 1 ; ( c ) 21e 。 8、称导电媒质为色散媒质是因为( )。 ( a ) 电磁波是衰减波; ( b ) E 超前H ; ( c ) 相速与频率有关。 9、当电磁波在均匀导电媒质中传播时下面哪一种现象不会发生( )。

( a ) 体电荷密度0≠ρ; ( b ) 集肤效应; ( c ) 去磁效应。 10、时变电磁场的波动性是指( )。 ( a ) 时变的电场和磁场互相激励,彼此为源,由近及远向外传播。 ( b ) 电场以电荷为源,由近及远向外传播 ( c ) 磁场以电流为源,由近及远向外传播。 二、(10分)求证 r nr r 2 n n -=?。 解:() r r r r n n ???= ? r r r n n 1-= r r n n 2 -= 三(15分)有半径为a 和b 的两个同轴圆柱导体,导体间的两种介质介电系数分别为1ε和 2ε,它们的分界面与导体轴平面相重合,在内外导体之间施加电压为0U ,如图所示。 试求: (1)介质内的电场强度与电位; (2)单位长度的电场能量e W '与电容C '。 解:由题意可知,电场在空心半圆柱体中有圆柱对称特点,以圆柱轴线为z 轴建立圆柱坐 标系, (1)设内导体单位长度带电荷为Q ,在介质内取半径为ρ 长度为1的同轴圆柱面为高 斯面,由高斯通量定理 Q S d D S =?? Q dS E dS E dS D dS D S d D S S S S S ? ???? =+=+ =?2 1 2 1 221121εε 题三图

《电磁场与电磁波》(陈抗生)习题解答选

《电磁场与电磁波》(陈抗生)习题解答 第一章 引言——波与矢量分析 1.1 .,,/)102102cos(1026300p y v k f E m V x t y y E E 相速度相位常数度,频率波的传播方向,波的幅的方向,,求矢量设 --?+?==ππ 解:m /V )x 102t 102cos(10y y E z E y E x E E 26300y 0z 0y 0x --?π+?π==++= ∴ 矢量E 的方向是沿Y 轴方向,波的传播方向是-x 方向; 波的幅度 m /V 10E E 3y -== 。s /m 10102102k V ;102k ;MHZ 1HZ 1021022f 82 6P 266 =?π?π=ω=?π===π?π=πω=-- 1.2 写出下列时谐变量的复数表示(如果可能的话) )6sin()3sin()()6(cos 1)()5()2120cos(6)()4(cos 2sin 3)()3(sin 8)()2() 4cos(6)()1(πωπωωππωωωπ ω++ =-=- =-=-=+=t t t U t t D t t C t t t A t t I t t V (1)解: 4/)z (v π=? j 23234 sin j 64cos 6e 6V 4j +=π+π==π∴ (2)解:)2t cos(8)t (I π-ω-= 2 )z (v π-=? j 8e 8I j 2=-= π-∴

(3)解:) t cos 132 t sin 133 (13)t (A ω-ω= j 32e 13A 2)z ()2t cos(13)t (A 133cos )2(j v --==π-θ=?∴π-θ+ω== θπ-θ则则令 (4)解:)2 t 120cos(6)t (C π-π= j 6e 6C 2j -==∴π (5)(6)两个分量频率不同,不可用复数表示 1.3由以下复数写出相应的时谐变量] )8.0exp(4)2 exp(3)3() 8.0exp(4)2(1)1(j j C j C j C +==+=π (1)解: t sin t cos j t sin j t cos )t sin j t )(cos j 1(e )j 1(t j ω-ω+ω+ω=ω+ω+=+ω t sin t cos )Ce (RE )t (C t j ω-ω==∴ω (2)解:)8.0t cos(4)e e 4(RE )Ce (RE )t (C t j 8.0j t j +ω===ωω (3)解:)8.0t (j )2t (j t j 8.0j j t j e 4e 3e )e 4e 3(Ce 2+ωπ+ωωω+=+=π 得:)t cos(3)8.0t cos(4)8.0t cos(4)2 t cos(3)Ce (RE )t (C t j ω-+ω=+ω+π+ω==ω 1.4 ] Re[,)21(,)21(000000**????++--=+++=B A B A B A B A z j y j x B z j y j x A ,,,求:假定 解:1B A B A B A B A z z y y x x -=++=?

重庆大学网教作业答案-工程招投标 ( 第3次 )

第3次作业 一、单项选择题(本大题共40分,共 20 小题,每小题 2 分) 1. 《招标投标法》规定,下列关于投标文件的送达和签收的表述中不正确的是( )。 A. 在招标文件要求提交投标文件的截止时间后送达的投标文件,招标人应当拒收 B. 招标人收到投标文件后,应当签收保存,不得开启 C. 投标人递送投标文件的方式只可通过直接送达方式 D. 如果投标文件没有按照招标文件要求送达,招标人可以拒绝受理 2. 施工招标中,为了规范建筑市场有关各方的行为,《建筑法》和《招标投标法》明确规定,一个独立合同发包的工作范围不可能是()。 A. 全部工程招标 B. 单位工程招标 C. 特殊专业工程招标 D. 分项工程招标 3. 采购的货物规格和标准统一、现货货源充足且价格变化幅度小的政府采购项目,经设区的市、自治州以上人民政府财政部门同意后,可以采用( )的方式采购。 A. 竞争性谈判 B. 询价 C. 邀请招标 D. 公开招标 4. 邀请招标的邀请对象的数目以( )家为宜。 A. 3 B. 5 C. 7 D. 5~7 5. 某建设项目的施工单项合同估算价为1000万元人民币,在施工中需要采用专有技术,该施工项目( )方式发包。 A. 应该采用公开招标 B. 应该采用邀请招标 C. 应该采用议标 D. 可以采用直接委托 6. 从发放招标文件起至接受投标文件止,不得少于()。 A. 10天 B. 15天 C. 20天 D. 30天 7. 标底编制程序应收集的资料不包括()。 A. 编制标底 B. 全套施工图纸与现场地质、水文、地上情况的有关资料 C. 招标文件 D. 领取标底价格计算书,报审的有关表格 8. 在招标投标基本程序中,投标人资格、评标标准和方法、合同主要条款等实质性条件和要求都要在( )环节得以确定 A. 投标 B. 评标 C. 开标 D. 招标 9. 招标人自行办理施工招标事宜的,应当具备的能力不包括()。 A. 有专门的施工招标组织机构 B. 有与工程规模、复杂程度相适应并具有同类施工招工招标经验 C. 熟悉有关工程施工招标法律法规的工程技术、概预算及工程管理了 D. 有进行招标项目的相应资金或者资金来源已经落实 10. 投标书中分别存在以下各项中对应的问题,你认为( )投标书不应当被作为废标处理。 A. 只有单位盖章而没有法定代表人或法定代表人授权的代理人盖章的B. 未按规定的格式填写,内容不全或关键字迹模糊、无法辨认的 C. 未按招标文件要求提交投标保证金的 D. 以联合体进行投标,未附有联合体各方共同投标协议的 11. 在评标委员会成员中,不能包括( )。 A. 招标人代表 B. 招标人上级主管代表 C. 技术专家 D. 经济专家 12. 国际联合承包的主要方式有三种,下列不属于其中之一的是()。 A. 工程项目合营公司 B. 合资公司 C. 联合集团 D. 独资公司 13. 从发放招标文件起至接受投标文件止,不得少于()。 A. 10天 B. 15天 C. 20天 D. 30天 14. ( )是以投标价为基础,将评审各要素按预定方法换算成相应价格值,增加或减少到报价上形成评标价。采购机组、车辆等大型设备时,较多采用此方法。 A. 最低投标价法 B. 最高投标价法 C. 综合评标价法 D. 综合投标价法

2014年重庆大学电气工程学院复试之电磁场研究生复试

1、选择题 04(1) 1、下面哪一个矢量恒等式是正确的()? ( a ) ; ( b ); ( c ) 。 2、静电场中电位的零值点,其电场强度()。 ( a ) 为零; ( b )不为零; ( c ) 不一定为零。 3、电位的偏微分方程(泊松方程或拉普拉斯方程)只适于()介质区域。 ( a ) 各向同性、线性; ( b ) 各向同性、非线性;( c ) 各向同性、线性、均匀。 4、恒定电场的基本方程为()。 ( a ) ; ( b ) ; ( c ) 。 5、恒定电场中,流入或流出闭合面的总电流等于()。 ( a ) 闭合面包围的总电荷量;( b ) 总电荷量随时间的变化率; ( c ) 零。 6、选出错误的描述()。 ( a ) 空间任意一点的能流密度由该点处的电场强度和磁场强度确定; ( b ) 理想导体内部不存在时变的电磁场; ( c ) 在分界面上磁感应强度的法向分量是不连续的。 7、透入深度d 表示电磁波衰减到表面值的()时所经过的距离。 ( a ) 63.2%; ( b ) ; ( c ) 。 8、称导电媒质为色散媒质是因为()。

( a ) 电磁波是衰减波; ( b ) 超前; ( c ) 相速与频率有关。 9、当电磁波在均匀导电媒质中传播时下面哪一种现象不会发生()。 ( a ) 体电荷密度; ( b ) 集肤效应; ( c ) 去磁效应。 10、时变电磁场的波动性是指()。 ( a ) 时变的电场和磁场互相激励,彼此为源,由近及远向外传播。 ( b ) 电场以电荷为源,由近及远向外传播 ( c ) 磁场以电流为源,由近及远向外传播。 (2)2007 ~2008学年第 2学期A卷 1. 静电场中的介质产生极化现象,介质内电场与外加电场相比,有何变化?( ) ① 变大 ② 变小 ③ 不确定 2. 在恒定电场中,分界面两边电流密度矢量的法向分量是(); ① 不连续的 ② 连续的 ③ 不确定的 3. 虚位移法求解磁场力的原理依据是( ) ① 安培环路定律 ②毕奥--沙伐定律 ③ 能量守恒定律 4. 矩形波导中的截止波长与( )有关; ① 波导尺寸 ② 频率 ③ 波导尺寸和模式 5. 单元偶极子的近区场的条件是( ): ① r << λ, r << 1 ②r << λ, r >> 1 ③r >> λ, r >> 1 6. 下面的说法不正确的是( ); ① 相速代表信号的能量传播的速度 ② 在导电媒质中,相速与 频率有关 ③ 相速是指等相面移动的速度 7. 滞后位的概念反映了( ); ①电场的变化滞后于磁场的变化 ② 场的变化滞后于源的变化③

重庆大学网教作业答案-建设项目评估 ( 第2次 )

第2次作业 一、单项选择题(本大题共50分,共 20 小题,每小题 2.5 分) 1. 年数总和法的折旧基数是() A. 固定资产原值 B. 固定资产原值-预计净残值 C. 账面净值 D. 固定资产重估价值 2. 社会评估的步骤有: a确定评估目标范围,b选择评估指标,c调查预测,d 选择最优方案,e建立评估小组,f制定备选方案,g评估总结,h专家论证,i 进行预测评估,以下社会评估步骤排序正确的是() A. eabdhgcfi B. ebacfidhg C. eabcfidhg D. eabfcidhg 3. 用试算插值法计算财务内部收益率,已知i1=16%,FNPV1=20, i2=18%,FNPV2=-80,则该项目的财务内部收益率FIRR=() A. 15.6% B. 16.4% C. 17.6% D. 18.4% 4. ()是指在某个行业的产品在一定时期内可达到的市场销售量 A. 实际销售量 B. 潜在需求量 C. 市场潜量 D. 销售潜量 5. 可用于筹集资本金的方式是() A. 银行贷款 B. 融资租赁 C. 合作开发 D. 出口信贷 6. 你正在为你的项目识别可能的风险,该项目是开发一种便携旅行凳,可以用在旅行途中,作为休息用的凳子。你需要首先识别并列出所有可能的风险,再对这些风险进行定性和定量的分析。虽然可以利用许多技术,但是在风险识别中可能最常用的是() A. 面谈 B. 概率/影响分析 C. 风险清单 D. 头脑风暴法 7. 大型项目详细可行性研究研究费用一般占总投资额的() A. 0.05%-0.2% B. 0.2%-1.0% C. 1.0%-2.0% D. 2.0%-3.0%

2016 电磁场原理 期末考试题 -A卷

重庆大学《电磁场原理(I )》课程试卷 第1页 共1页 重庆大学《电磁场原理(I )》课程试卷 2015 — 2016 学年 第 2 学期 开课学院: 电气工程 课程号: 考试日期: 2016.6.26 考试方式: 考试时间: 120 分钟 一、单选题(共20分) 1.镜像法的理论根据是静电场的 ( ) A 、高斯通量定理 B 、唯一性定理 C 、互易原理 2. 两个不接地半径分别为R 1、R 2的导体球,球心相距为d ,且d>>(R 1+R 2)。 两球分别可看作孤立导体球,设R 1球带电荷量为Q 1,R 2球不带电。现在用一根细导线将两球连在一起,则两球表面上电荷面密度( ) A 、电荷面密度之比,正比于两球的半径之比 B 、电荷面密度之比,反比于两球的半径之比 C 、电荷面密度相等 3. 恒定电流场中,不同导电媒质交界面上电流密度满足衔接条件J 1n =J 2n ,它等介于用电位函数表示的式子( ) A 、121 2n n ??εε??=?? B 、12??= C 、1212n n ?? γγ??=?? 4. 一平板电容器,板间距离为d ,介质的电导率为γ,接有电流为I 的恒流源,测得其功率损耗为P ;如将板间距离扩为2d ,而电容器的功率损耗不变,则所接电流源的电流应变为( ) A 、/2I B C 、5. 无源的均匀导电媒质(介电常数ε,磁导率μ,电导率γ)中,时变电磁场的电场强度E (r,t)满足的波动方程为:( ) A 、22 20t t μεεγ ???--=??E E E B 、22 20t t μγμε???--=??E E E C 、2 220t t με μγ???--=??E E E 6. 恒定电流场基本方程的积分形式等价于电路理论中的( ) A 、基尔霍夫定律 B 、欧姆定律 C 、互易定理 7. 空气与磁介质(导磁媒质)的分界面为无限大平面,有一载流线圈位于空气一侧,则该线圈( ) A 、将受到远离分界面的斥力 B 、将不受力 C 、将受到朝向分界面的吸力 8. 随着激励源频率的增高,相位的推迟作用将( ) A 、不变 B 、增大 C 、减小 9.两个载流线圈的自感分别为L 1和L 2,互感为M 。分别通有电流I 1和I 2,则系统的储能为:( ) A 、2211221122m W L I L I =+ B 、22 1122121()2m W L I L I MI I =++ C 、22 1122 121(2)2 m W L I L I MI I =++ 命题 人: 组 题人: 审题人: 命 题时间: 教务 处 制 学院 专业、班 年级 学号 姓名 考试教室 公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊 封 线 密

电磁场二章习题解答(精品文档)

第二章习题解答 2.1 一个平行板真空二极管内的电荷体密度为42004 9 U d x ρε--=- ,式中阴极板位于0x =,阳极板位于x d =,极间电压为0U 。如果040V U =、1cm d =、横截面210cm S =,求:(1)0x =和x d =区域内的总电荷量Q ;(2)2x d =和x d =区域内的总电荷量Q '。 解 (1) 4323 000 4 d ()d 9 d Q U d x S x τ ρτε--==-=?? 11004 4.7210C 3U S d ε--=-? (2) 432002 4d ()d 9d d Q U d x S x τρτε--' '= = -=? ?11004(10.9710C 3U S d ε--=-? 2.2 一个体密度为732.3210C m ρ-=?的质子束,通过1000V 的电压加速后形成等速的 质子束,质子束内的电荷均匀分布,束直径为2mm ,束外没有电荷分布,试求电流密度和电流。 解 质子的质量271.710kg m -=?、电量191.610C q -=?。由 2 1 mv qU = 得 61.3710v ==? m 故 0.318J v ρ== 2A m 26(2)10I J d π-== A 2.3 一个半径为a 的球体内均匀分布总电荷量为Q 的电荷,球体以匀角速度ω绕一个直径 旋转,求球内的电流密度。 解 以球心为坐标原点,转轴(一直径)为z 轴。设球内任一点P 的位置矢量为r ,且r 与z 轴的夹角为θ,则P 点的线速度为 sin r φωθ=?=v r e ω 球内的电荷体密度为 3 43 Q a ρπ= 故 33 3sin sin 434Q Q r r a a φ φω ρωθθππ===J v e e 2.4 一个半径为a 的导体球带总电荷量为Q ,同样以匀角速度ω绕一个直径旋转,求球表 面的面电流密度。 解 以球心为坐标原点,转轴(一直径)为z 轴。设球面上任一点P 的位置矢量为r ,且r 与z 轴的夹角为θ,则P 点的线速度为 sin a φωθ=?=v r e ω 球面的上电荷面密度为 2 4Q a σπ= 故 2 sin sin 44S Q Q a a a φφω σωθθππ===J v e e 2.5 两点电荷18C q =位于z 轴上4z =处,24C q =-位于y 轴上4y =处,求(4,0,0)处 的电场强度。

重庆大学网教作业答案-大学英语(3) ( 第1次 )

第1次作业 一、语法结构题(本大题共100分,共 40 小题,每小题 2.5 分) 1. She arranged a party to help put the strangers at their____. A. pleasure B. ease C. peace D. delight 2. The boy wanted to ride his bicycle in the street, but his mother told him ________. A. not to B. not to do C. not do it D. do not to 3. Douglas Ackerman was forced to threaten____ to the public if Don McCoy insisted on criticizing his policy.

A. appealing B. to appeal C. in appealing D. to appealing 4. Every one could see ______ was happening and ______ George was already ready. A. what; / B. what; that C. that; that D. that; / 5. A series of measures____, people in that area managed to survive the severe famine. A. having taken B. were taken C. having been taken D. have been made 6.

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