2020-2021学期 电磁场与电磁波复习题及答案详情(共8套)
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《电磁场与电磁波》期末复习题及答案一,单项选择题1.电磁波的极化特性由__B ___决定。
A.磁场强度B.电场强度C.电场强度和磁场强度D. 矢量磁位2.下述关于介质中静电场的基本方程不正确的是__D ___A. ρ??=DB. 0??=EC. 0C d ?=? E lD.0S q d ε?=? E S 3. 一半径为a 的圆环(环面法向矢量z = n e )通过电流I ,则圆环中心处的磁感应强度B 为__D ___A. 02r Ia μe B.02I a φμe C. 02z Ia μe D. 02z I a μπe4. 下列关于电力线的描述正确的是__D ___A.是表示电子在电场中运动的轨迹B. 只能表示E 的方向,不能表示E 的大小C. 曲线上各点E 的量值是恒定的D. 既能表示E 的方向,又能表示E 的大小5. 0??=B 说明__A ___A. 磁场是无旋场B. 磁场是无散场C. 空间不存在电流D. 以上都不是6. 下列关于交变电磁场描述正确的是__C ___A. 电场和磁场振幅相同,方向不同B. 电场和磁场振幅不同,方向相同C. 电场和磁场处处正交D. 电场和磁场振幅相同,方向也相同7.关于时变电磁场的叙述中,不正确的是:(D )A. 电场是有旋场B. 电场和磁场相互激发C.电荷可以激发电场D. 磁场是有源场8. 以下关于在导电媒质中传播的电磁波的叙述中,正确的是__B ___A. 不再是平面波B. 电场和磁场不同相C.振幅不变D. 以TE波形式传播9. 两个载流线圈之间存在互感,对互感没有影响的是_C ____A. 线圈的尺寸B. 两个线圈的相对位置C. 线圈上的电流D. 空间介质10. 用镜像法求解静电场边值问题时,判断镜像电荷的选取是否正确的根据__C ___A. 镜像电荷是否对称B.电位?所满足的方程是否改变C. 边界条件是否保持不变D. 同时选择B和C11. 区域V全部全部用非导电媒质填充,当此区域中的电磁场能量减少时,一定是_A ___A. 能量流出了区域B.能量在区域中被损耗C.电磁场做了功D. 同时选择A和C12. 磁感应强度为(32)x y z B axe y z e ze =+-+ , 试确定常数a 的值。
《电磁场与电磁波》复习题一、选择题1、关于均匀平面电磁场,下面的叙述正确的是( C )A .在任意时刻,各点处的电场相等B .在任意时刻,各点处的磁场相等C .在任意时刻,任意等相位面上电场相等、磁场相等D .同时选择A 和B2、用镜像法求解电场边值问题时,判断镜像电荷的选取是否正确的根据是( D )。
A .镜像电荷是否对称 B .电位所满足的方程是否未改变 C .边界条件是否保持不变 D .同时选择B 和C3、微分形式的安培环路定律表达式为H J ∇⨯=r r ,其中的J r( A )。
A .是自由电流密度 B .是束缚电流密度C .是自由电流和束缚电流密度D .若在真空中则是自由电流密度;在介质中则为束缚电流密度 4、两个载流线圈之间存在互感,对互感没有影响的是( C )。
A .线圈的尺寸 B .两个线圈的相对位置 C .线圈上的电流 D .线圈所在空间的介质5、一导体回路位于与磁场力线垂直的平面内,欲使回路中产生感应电动势,应使( A )。
A .磁场随时间变化 B .回路运动 C .磁场分布不均匀 D .同时选择A 和B6、一沿+z 传播的均匀平面波,电场的复数形式为()m x y E E e je =-r r r,则其极化方式是( C )。
A .直线极化B .椭圆极化C .右旋圆极化D .左旋圆极化7、在边界形状完全相同的两个区域内的静电场,满足相同的边界条件,则两个区域中的场分布( C )。
A .一定相同 B .一定不相同 C .不能断定相同或不相同 8、两相交并接地导体平板夹角为α,则两板之间区域的静电场( C )。
A .总可用镜象法求出。
B .不能用镜象法求出。
C .当/n απ= 且n 为正整数时,可以用镜象法求出。
D .当2/n απ= 且n 为正整数时,可以用镜象法求出。
9、z >0半空间中为ε=2ε0的电介质,z <0半空间中为空气,在介质表面无自由电荷分布。
电磁场与电磁波试题及答案(2021版)1. 恒定磁场是( A )A. 无散场B. 旋涡场C.无旋场D. 既是有散场又是旋涡场 2. 已知(25)(2)(23)x y z D x y e x y e y x e =-+-+-,如已知电介质的介电常数为0ε,则自由电荷密度ρ为( C )A. 03εB. 03/εC. 1D. 0 3. 磁场的矢量磁位的单位是( D )A. V/mB. TC. A/mD. T m 4. 导体在静电平衡下,其内部电场强度( A )A.为零B.为常数C.不为零D.不确定 5. 对于载有时变电流的长直螺线管中的坡印廷矢量S ,下列陈述中,正确的是( C )A. 无论电流增大或减小,S 都向内B. 无论电流增大或减小,S 都向外C. 当电流增大,S 向内;当电流减小时,S 向外D. 无法判断S 的方向6. 根据恒定磁场中磁感应强度B 、磁场强度H 与磁化强度M 的定义可知,在各向同性媒质中( A )A. B 与H 的方向一定一致,M 的方向可能与H 一致,也可能与H 相反B. B 、M 的方向可能与H 一致,也可能与H 相反C. 磁场强度的方向总是使外磁场加强。
D. 三者之间没有联系。
7. 以位函数ϕ为带求量的边值问题中,设()()12,f s f s 都为边界点S 的点函数,则所谓的纽曼问题是指给定( B )A. ()1s f s ϕ=B. ()2sf s nϕ∂=∂C. ()()12112212s s f s f s nϕϕ∂==+=∂和,s s s D.以上皆不对8. 若要增大两线圈直接的互感,可以采用以下措施( A )A.增加两线圈的匝数B.增加两线圈的电流C.增加其中一个线圈的电流D.无法实现 9. 磁场能量密度等于( D )A. E DB. B HC.21E D D. 21B H 10. 以下四个矢量函数中,能表示磁感应强度的矢量函数是( A )A. x y B e y e x =+B. x y B e x e y =+C. 22x y B e xy e x =+D. 2x y B e x e xy =+1. 在恒定磁场中,若令磁矢位A 的散度等于零,则可以得到A 所满足的微分方程__2A J μ∇=-_____。
1. 写出非限定情况下麦克斯韦方程组的微分形式,并简要说明其物理意义。
2.答非限定情况下麦克斯韦方程组的微分形式为,,0,D B H J E B D t tρ∂∂∇⨯=+∇⨯=-∇⋅=∇⋅=∂∂,(3分)(表明了电磁场和它们的源之间的全部关系除了真实电流外,变化的电场(位移电流)也是磁场的源;除电荷外,变化的磁场也是电场的源。
1. 写出时变电磁场在1为理想导体与2为理想介质分界面时的边界条件。
2. 时变场的一般边界条件 2n D σ=、20t E =、2t s H J =、20n B =。
(或矢量式2n D σ=、20n E ⨯=、2s n H J ⨯=、20n B =)1. 写出矢量位、动态矢量位与动态标量位的表达式,并简要说明库仑规范与洛仑兹规范的意义。
2. 答矢量位,0B A A =∇⨯∇⋅=;动态矢量位A E t ϕ∂=-∇-∂或AE tϕ∂+=-∇∂。
库仑规范与洛仑兹规范的作用都是限制A 的散度,从而使A 的取值具有唯一性;库仑规范用在静态场,洛仑兹规范用在时变场。
1. 简述穿过闭合曲面的通量及其物理定义 2.sA ds φ=⋅⎰⎰ 是矢量A 穿过闭合曲面S 的通量或发散量。
若Ф> 0,流出S 面的通量大于流入的通量,即通量由S 面内向外扩散,说明S 面内有正源若Ф< 0,则流入S 面的通量大于流出的通量,即通量向S 面内汇集,说明S 面内有负源。
若Ф=0,则流入S 面的通量等于流出的通量,说明S 面内无源。
1. 证明位置矢量x y z r e x e y e z =++ 的散度,并由此说明矢量场的散度与坐标的选择无关。
2. 证明在直角坐标系里计算 ,则有()()xy z x y z r r e e e e x e y e z x y z ⎛⎫∂∂∂∇⋅=++⋅++ ⎪∂∂∂⎝⎭3x y z x y z∂∂∂=++=∂∂∂ 若在球坐标系里计算,则 232211()()()3r r r r r r r r r∂∂∇⋅===∂∂由此说明了矢量场的散度与坐标的选择无关。
电磁场与微波技术基础试题一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。
每小题2分,共20分)1.设一个矢量场 =x x+2y y+3z z,则散度为( )A. 0B. 2C. 3D. 62.人们规定电流的方向是( )运动方向。
A.电子B.离子C.正电荷D.负电荷3.在物质中没有自由电子,称这种物质为( )A.导体B.半导体C.绝缘体D.等离子体4.静电场能量的来源是( )A.损耗B.感应C.极化D.做功5.对于各向同性介质,若介电常数为ε,则能量密度we为( )A. •B. E2C. εE2D. εE26.电容器的大小( )A.与导体的形状有关B.与导体的形状无关C.与导体所带的电荷有关D.与导体所带的电荷无关7.电矩为的电偶极子在均匀电场中所受的作用力和库仑力矩为( )A. =0,Tq= •B. =0, = ×C. = • ,= ×D. = • , =08.在 =0的磁介质区域中的磁场满足下列方程( )A. × =0, • =0B. × ≠0, • ≠0C. × ≠0, • =0D. × =0, • ≠09.洛伦兹条件人为地规定的( )A.散度B.旋度C.源D.均不是10.传输线的工作状态与负载有关,当负载短路时,传输线工作在何种状态?( )A.行波B.驻波C.混合波D.都不是二、填空题(每空2分,共20分)1.两个矢量的乘法有______和______两种。
2.面电荷密度ρs( )的定义是______,用它来描述电荷在______的分布。
3.由库仑定律可知,电荷间作用力与电荷的大小成线性关系,因此电荷间的作用力可以用______原理来求。
4.矢量场的性质由它的______决定。
5.在静电场中,电位相同的点集合形成的面称为______。
6.永久磁铁所产生的磁场,称之为______。
7.在电场中电介质在外电场的作用下会产生______,使电场发生变化。
电磁场与电磁波试题及答案导言:电磁场和电磁波是电磁学领域中的重要概念,对于理解电磁现象、电磁波传播及应用都具有重要意义。
本文将针对电磁场和电磁波相关的试题进行解答,帮助读者巩固对这一知识点的理解。
一、电磁场概念及特点1. 试题:电磁场是指什么?电磁场有哪些特点?答案:电磁场指的是电荷或电流所产生的周围空间的物理场。
具体包括静电场和磁场。
电磁场的特点有以下几个方面:- 电磁场具有源极性:任何一个电磁场的产生都必须由电荷或电流来产生。
- 电磁场具有传递性:当源增大或减小时,电磁场的强度也会相应变化。
- 电磁场具有辐射性:电磁场会以电磁波形式向外传播。
- 电磁场具有叠加性:多个电磁场可以在同一空间中叠加。
二、电磁场强度及电磁波的传播1. 试题:电磁场强度的概念是指什么?电磁波的传播过程是怎样的?答案:电磁场强度是指单位电荷所受到的电磁力的大小,通常用矢量表示,其方向为电荷所受电磁力的方向。
电磁波的传播过程主要包括以下几个阶段:- 在电磁场中,源电荷或电流激发出电磁波。
- 电磁波在空间中以垂直波动的方式传播。
- 电磁波的传播过程中,电场和磁场相互垂直、交替变化。
- 电磁波传播速度为光速,即3×10^8 m/s。
三、电磁波的频率和波长1. 试题:电磁波的频率和波长有什么关系?请列举几种常见电磁波的频率和波长范围。
答案:电磁波的频率和波长之间有以下关系:频率 = 光速 / 波长以下是几种常见电磁波的频率和波长范围:- α射线:频率高,波长短,一般范围为10^18 - 10^20 Hz,波长约为10^(-12) - 10^(-10) m。
- 紫外线:频率较高,波长较短,一般范围为10^14 - 10^16 Hz,波长约为10^(-8) - 10^(-7) m。
- 可见光:频率适中,波长适中,范围为4×10^14 - 8×10^14 Hz,波长约为3.75×10^(-7) - 7.5×10^(-7) m。
电磁场与电磁波复习题(含答案)电磁场与电磁波复习题⼀、填空题1、⽮量的通量物理含义是⽮量穿过曲⾯的⽮量线总数,散度的物理意义⽮量场中任意⼀点处通量对体积的变化率。
散度与通量的关系是⽮量场中任意⼀点处通量对体积的变化率。
2、散度在直⾓坐标系的表达式 z A y A x A z yxA A ??++=??=ρρdiv ;散度在圆柱坐标系下的表达;3、⽮量函数的环量定义⽮量A 沿空间有向闭合曲线C 的线积分,旋度的定义过点P 作⼀微⼩曲⾯S,它的边界曲线记为L,⾯的法线⽅与曲线绕向成右⼿螺旋法则。
当S 点P 时,存在极限环量密度。
⼆者的关系 ndS dC e A ρρ?=rot ;旋度的物理意义点P 的旋度的⼤⼩是该点环量密度的最⼤值;点P 的旋度的⽅向是该点最⼤环量密度的⽅向。
4.⽮量的旋度在直⾓坐标系下的表达式。
5、梯度的物理意义标量场的梯度是⼀个⽮量,是空间坐标点的函数。
梯度的⼤⼩为该点标量函数?的最⼤变化率,即该点最⼤⽅向导数;梯度的⽅向为该点最⼤⽅向导数的⽅向,即与等值线(⾯)相垂直的⽅向,它指向函数的增加⽅向等值⾯、⽅向导数与梯度的关系是梯度的⼤⼩为该点标量函数的最⼤变化率,即该点最⼤⽅向导数;梯度的⽅向为该点最⼤⽅向导数的⽅向,即与等值线(⾯)相垂直的⽅向,它指向函数的增加⽅向.; 6、⽤⽅向余弦cos ,cos ,cos αβγ写出直⾓坐标系中单位⽮量l e r 的表达式;7、直⾓坐标系下⽅向导数u的数学表达式是,梯度的表达式8、亥姆霍兹定理的表述在有限区域内,⽮量场由它的散度、旋度及边界条件唯⼀地确定,说明的问题是⽮量场的散度应满⾜的关系及旋度应满⾜的关系决定了⽮量场的基本性质。
9、麦克斯韦⽅程组的积分形式分别为 0()s l s s l sD dS Q BE dl dS t B dS D H dl J dS t ?=??=-??=?=+r r r r r r r r g r r r r r g ????其物理描述分别为10、麦克斯韦⽅程组的微分形式分别为 020E /E /t B 0B //t B c J E ρεε??=??=-=??=+??r r r r r r r其物理意义分别为11、时谐场是激励源按照单⼀频率随时间作正弦变化时所激发的也随时间按照正弦变化的场,⼀般采⽤时谐场来分析时变电磁场的⼀般规律,是因为任何时变周期函数都可以⽤正弦函数表⽰的傅⾥叶级数来表⽰;在线性条件下,可以使⽤叠加原理。
电磁场与电磁波习题及答案电磁场与电磁波习题及答案电磁场和电磁波是物理学中非常重要的概念,它们广泛应用于电子工程、通信技术等领域。
在学习电磁场和电磁波的过程中,习题是非常重要的一环。
通过解答习题,我们可以更好地理解和掌握相关知识。
本文将为大家提供一些电磁场和电磁波的习题及答案,希望对大家的学习有所帮助。
1. 电磁场的基本概念(1) 什么是电磁场?答案:电磁场是由电荷和电流所产生的一种物质性质,它可以通过电磁场力作用于其他电荷或电流。
电场和磁场是电磁场的两个基本成分。
(2) 电场和磁场有何区别?答案:电场是由电荷产生的,它的作用是使电荷受力;磁场是由电流产生的,它的作用是使电流受力。
电场和磁场都是电磁场的一部分,它们之间通过麦克斯韦方程组相互联系。
2. 电磁波的基本特性(1) 什么是电磁波?答案:电磁波是一种由变化的电场和磁场相互耦合而产生的波动现象。
它具有电磁场的传播特性,可以在真空中传播。
(2) 电磁波有哪些基本特性?答案:电磁波具有波长、频率、速度和能量等基本特性。
波长是指电磁波的一个完整周期所对应的距离,通常用λ表示;频率是指单位时间内电磁波的周期数,通常用ν表示;速度是指电磁波在介质中传播的速度,通常用c表示;能量是指电磁波传播时携带的能量。
3. 电磁场和电磁波的应用(1) 电磁场和电磁波在通信技术中的应用有哪些?答案:电磁场和电磁波在通信技术中起到至关重要的作用。
无线通信技术利用电磁波在空间中传播的特性,实现了远距离的信息传输。
例如,无线电、手机、卫星通信等都是基于电磁波传播原理的。
(2) 电磁场和电磁波在医学中的应用有哪些?答案:电磁场和电磁波在医学中有广泛的应用。
例如,核磁共振成像(MRI)利用强大的磁场和无线电波来获取人体内部的影像;电磁波在治疗癌症中也有应用,如放射疗法利用高能电磁波杀死癌细胞。
4. 电磁场和电磁波的数学描述(1) 请简述麦克斯韦方程组的含义。
答案:麦克斯韦方程组是描述电磁场和电磁波的基本方程。