08上电磁场与电磁波试卷A.
- 格式:doc
- 大小:86.00 KB
- 文档页数:29
答:E j B ω∇⨯=-
H j D ω∇⨯=
0B ∇⋅= 0D ∇⋅=
43.
证明:
根据无源区域Maxwell方程:B
E t
∂∇⨯=-∂
两边取旋度算子:
(B
E t
∂∇⨯∇⨯=-∇⨯∂
(1
利用本构关系B H μ= ,并交换右边与∇⨯和t
∂
∂次序
((B H B t t t
μ∂∇⨯∂∇⨯∂∇⨯==∂∂∂
通。〖28〗由一对相距很近的正、负电荷组成,且定义p ql =
为〖29〗矢量,l
为由负电荷(-q到正电荷(+q之间的距离矢量。
25.〖30〗定理指出,只要能够找到一个满足边界条件的位函数,且这个函数又满
足拉普拉斯方程,则他就是所给定边界条件下拉普拉斯方程的唯一解。
26.给定矢量ˆˆ34A x
z =+、ˆˆ34A x z =+、ˆˆˆC x y z =++
2
0E E t
με∂∇-=∂。(提示:(
(
2
A A A ∇⨯∇⨯=∇∇⋅-∇
(9分
44.已知自由空间中均匀平面波的电场为((
(
2ˆˆ2j x by cz E r x
y e -++=++
V/m
试有此表达式确定波的传播方向、波长、极化状态,并求出磁场(H r
(10分
45.无限长的矩形金属导体槽上有一盖板,盖板与金属槽绝缘,盖板电位为0U ,金属槽接地,横截面如图所示,试计算此导体槽内的电位分布。(12附录:梯度、散度和旋度表示式
11.法拉第电磁感应定律可写成c
E dl d dt φ=-⎰
,式中E为感生电场的电场强度,此式表明【11】。
【11】A.曲线C上的E
处处相等
B.感生电场的电力线不是闭合曲线
C.感生电场是保守力场
D.在感生电场中不能像对静电场那样引入电势的概念
12.真空中有两条平行的无限长直导线,分别载有电流强度为I和2I的稳恒电流,方向如图所示,导线间距为3a ,则在图中P点处的磁感应强度的大小为【12】。
的方向【4】。
【4】A.反平行B.平行
C.垂直
D.斜交5.磁感应强度的国际单位为【5】。
【5】A.特斯拉B.韦伯
C.库仑
D.安匝
6.极化体中,极化强度P
与束缚电荷体密度s ρ之间的关系为【6】。
【6】A .s P ρ=-∇
B .s P ρ=-∇⨯
C. s P ρ=∇
D. s P ρ=∇
7.给定边界条件下,通常可以采用解析法和数值解法来求解拉普拉斯方程,下面哪一种方法属于数值解法,答:【7】。【7】A.有限差分法B.镜像法C.试凑法D.分离变量法8.电介质中电位移矢量与电场强度的一般关系为【8】。
ϕ=++
((((( 0000
1
,sin cos sinh cosh
n n n n n n n n
n
x y A x B C y D A k x B k x C k y D k y ϕ
∞
=
=+++++
∑
x=,(((
000
1
,sinh cos
n n n n n
n
x y B C y D B C k y D k y
4q =
39
20054r Ar εε+
(
2
20002154r d r E r Ar r dr
ρεεε==+
40
不
简答计算证明题答案:
38. 39、
40.
41.
答:电场能量密度为
2111
,,222E D E ρϕε⋅ (任一均可磁场能量密度为2111
,,222J A H B H μ⋅⋅ (任一均可
Poyinting矢量为S E H =⨯
1
B 2.
C 3
C 4
B 5
A 6
A 7
A 8
A 9
C 10
B 11
D 12
B 13
B 14
C 15
D 16
极化强度17
0度18
环ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ19
通量20
矢量场21
标量场22
梯度23
反比24
电荷量25
磁场26
电场27
等于28
电偶极子29
电偶极矩30
唯一性
31 (
AB
34689 cos AB 25x z x y e e e e A B θ+⋅+===
ˆˆˆ
ˆˆ
20
R z x y z
=+=
因为mR mI
E E
、相位相差90O,所以电场为一个左旋圆极化波。
与之相伴的磁场为
(((
((
((
2
2
11
ˆˆˆˆˆ
22
120
1
ˆˆ2/
120
j x y
j x y
H r n E r x y x y e
xj yj e A m
ηπ
π
--
--
=⨯=-⨯++
=--+
45.第一步:建立方程:由于空间区域无电荷,故位函数满足Laplace方程
【1】A .为常数B.为零C.不为零D.不确定2.极化强度与电场强度成正比的电介质称为【2】介质。
【2】A.均匀B.各向同性C.线性
D.可极化
3.磁介质中磁感应强度与磁场强度的一般关系为【3】。
【3】A.H B μ=
B.0H B μ=
C.B H μ=
D.0B H μ=
4.电流元Idl的方向与其所产生的矢量磁位dA
(F ∇
是它的〖21〗场源。
21.一个旋度处处为零的矢量场E
,一定可以用另一个标量场ϕ的〖22〗表示。
22.由库仑定律知:点电荷周围的电场,其强度(或大小与距离平方成_〖23〗_,
与源点电荷的_〖24〗_成正比。23.变化的电场产生〖25〗,变化的磁场产生〖26〗。
24.磁通连续性方程表明:穿入一个闭合曲面S的磁通必然〖27〗穿出该曲面的磁
20
ϕ
∇=
第二步:确定边界条件:由于外壁接地,顶部电压确定,故
(
0,0
y
ϕ=(
0y b
≤<(,0
a y
ϕ=(
0y b
≤<
(,00
x
ϕ=(
0x a
≤<(0
,x b U
ϕ=(
0x a
≤<
第三步:假设(((
,x y X x Y y
ϕ=
第四步:代入方程整理:
(
(
(
(
y
Y y
X x
X x Y y
''
''
=-
第五步:从物理概念考虑上式的取值。横向为sin,cos函数,纵向为sinh,cosh函数
【8】A.D E ε=
B.0E D ε=
C.E D ε=
D.0D E ε=
9.下面关于平板电容器的电容量的说法中,正确的是【9】
【9】A.电容量与极板面积成反比
B.电容量与极板间介质的介电常数成反比
C.电容量与板间距离成成反比
D.电容量与极板上的电荷量有关10.恒定磁场是【10】场。
【10】A .有散有旋B .有旋无散C .有散无旋D .无散无旋
32
(((
(((((((( 3468346876818243818
x z x y z x y x z x y x y z x y x y z x y z A B C A C B A B C e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e ⎡⎤⎡⎤⨯⨯=⋅-⋅=+⋅+++-+⋅+++⎣⎦⎣⎦
==+++∑
要保证
(,0a y ϕ=,则因为要保证y在一个连续区间都为0,必须保证
000
sin 0
n C D k a ==⎧⎨
解:波的传播方向由波矢量的方向确定,由:2x y z k r k x k y k z x by cz ⋅=++=++
得
2x k = y k b = z k c =
为确定b和c ,利用0m k E =
有(
(
ˆˆˆˆˆ22220x
by cz x y b ++∙++=++= 1,0b c ∴=-=则波矢量为ˆˆ2k x
=+-++=+-
33
否
34 222
0,x y z
e e e A x y z x y z ∂∂∂
∇⨯=
=∂∂∂根据斯托克斯定理,结果为零。35
22x z e z e x -
2222
x y z
x z e e e A e z e x x y z x y y yz ∂∂∂∇⨯==-∂∂∂
36
((1212121
,则A B与之间夹角的余弦为〖31〗,(
A B C ⨯⨯
的结果为〖32〗。
27.无自由电荷分布的空间中,5(,cos y
f x y e
x -=是否可能为电位函数的解?答:
〖33〗。
28. xoy平面上有一个边长为2的正方形回路,其两条边分别与x轴和y轴相重合,
则矢量222ˆˆˆA xx yy zz =++