电磁场与电磁波试卷

电磁场与电磁波试题一、选择题1.物体自带的静电荷可以产生（）电场。

A. 近距离的 B. 远距离的 C. 高速的 D. 恒定的2.下列哪个物理量是电场强度的定义？ A. 电荷的大小 B. 电势差的变化C. 电场线的形状D. 电场力的大小3.两个相同电量的电荷之间的力为F，若电荷1的电量变为原来的4倍，电荷2的电量变为原来的2倍，则两个电荷之间的力变为原来的（）倍。

A. 1/8B. 1/4C. 1/2D. 24.以下哪个物理量在电路中是守恒的？ A. 电流 B. 电荷 C. 电压 D. 电功5.电流方向由正极流动到负极。

这是因为电流是由（）极到（）极流动的。

A. 正极，负极 B. 负极，正极 C. 高电势，低电势 D. 低电势，高电势二、填空题1.电场强度的单位是（）。

2.在均匀介质中，电位与电势之间的关系是：（）。

3.电容的单位是（）。

4.电容和电容器的关系是：（）。

三、解答题1.简述电场的概念及其性质。

答：电场是由电荷周围的空间所产生的物理现象。

当电荷存在时，它会在其周围产生一个电场。

电场有以下性质：–电场是矢量量，具有大小和方向。

–电场的强度随着距离的增加而减弱，遵循反比例关系。

–电场由正电荷指向负电荷，或由高电势指向低电势。

–电场相互叠加，遵循矢量相加原则。

–电场线表示了电场的方向和强度，线的密度表示电场强度的大小。

2.简述电流的概念及其特性。

答：电流是指单位时间内通过导体截面的电荷量，用符号I表示，单位是安培（A）。

电流具有以下特性：–电流的方向由正极流向负极，与电子的运动方向相反。

–电流是守恒量，即在封闭电路中，电流的大小不会改变。

–电流的大小与导体电阻、电势差和电阻之间的关系符合欧姆定律：I = U/R，其中I为电流，U为电势差，R为电阻。

3.电容器与电场之间有怎样的关系？答：电容器是一种用于储存电荷和电能的元件。

当电容器充电时，电荷会从一极板移动到另一极板，形成了电场。

电容器的电容决定了电容器储存电荷和电能的能力。

《第三章电磁场与电磁波初步》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、下列哪个现象可以用电磁感应现象来解释？A. 汽车制动时，轮胎与地面间产生的热量B. 放在磁场中的导体切割磁感线时线圈中产生电流C. 用手拧螺钉使得螺钉头与木板间产生的摩擦力D. 电流通过电阻时，电阻两端电压的变化2、关于电磁波的传播，以下哪一个说法是正确的？A. 电磁波不能在真空传播B. 电磁波的传播速度与介质的折射率无关C. 所有频率的电磁波在真空中的传播速度都相同D. 电磁波的传播需要介质3、在电磁波的产生过程中，以下哪个元件不是产生电磁波的核心元件？A、电源B、导线C、变压器的次级线圈D、天线4、在麦克斯韦的电磁场理论中，变化的电场会产生一个与之相互垂直的磁场，以下哪种情况下不会产生磁场？A、电场均匀变化B、电场非均匀变化C、电场沿某一方向变化D、电场不变化5、在电磁波的传播过程中，下列哪个因素不会影响其传播速度？A、介质的类型B、电磁波的频率C、传播的路径D、介质的磁导率6、下列哪个选项不是电磁波的基本特性？A、波动性B、粒子性C、能量传输D、折射性7、在现代通信技术中，以下哪种设备用于将声音信息转换为电信号，以便在电磁波中传输？（）A、移动电话B、调制解调器C、收音机D、雷达设备二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、关于电磁感应现象，下列说法正确的是：A. 只要导体在磁场中运动就会产生感应电流B. 导体切割磁感线时，会在导体内产生电动势C. 感应电流产生的磁场总是阻碍原磁场的变化D. 当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电流2、对于电磁波的传播特性，以下描述哪些是正确的？A. 电磁波需要介质才能传播B. 电磁波在真空中的传播速度最快C. 不同频率的电磁波在真空中传播速度不同D. 电磁波可以发生反射、折射等现象3、以下关于电磁场和电磁波的说法中，正确的是（）A、变化的电场一定会产生磁场B、变化的磁场一定会产生电场C、均匀变化的电场会产生稳定的磁场D、均匀变化的磁场会产生稳定的电场三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：简述电磁波在真空中传播的速度，并解释电磁波为什么能在真空中传播。

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»试卷1一、单项选择题1. 静电场是( )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(23)()(22)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( )A. B. 1/ C. 1 D. 03. 磁场的标量位函数的单位是( )A. V/mB.AC.A/mD. Wb4. 导体在静电平衡下，其内部电场强度( )A.为零B.为常数C.不为零D.不确定5. 磁介质在外部磁场作用下，磁化介质出现( )A. 自由电流B. 磁化电流C. 传导电流D. 磁偶极子6. 磁感应强度与磁场强度的一般关系为( )A.H B μ=B.0H B μ=C.B H μ=D.0B H μ=7. 极化强度与电场强度成正比的电介质称为( )介质。

A.各向同性B. 均匀C.线性D.可极化8. 均匀导电媒质的电导率不随( )变化。

A.电流密度B.空间位置C.时间D.温度9. 磁场能量密度等于( )A. E DB. B HC. 21E DD. 21B H 10. 镜像法中的镜像电荷是( )的等效电荷。

A.感应电荷B.原电荷C. 原电荷和感应电荷D. 不确定二、填空题(每空2分，共20分)1. 电场强度可表示为_______的负梯度。

2. 体分布电荷在场点r 处产生的电位为_______。

3. 一个回路的自感为回路的_______与回路电流之比。

4. 空气中的电场强度5sin(2)x E e t z πβ=-V/m ，则位移电流密度d J =。

5. 安培环路定律的微分形式是，它说明磁场的旋涡源是。

6. 麦克斯韦方程组的微分形式是，，，。

三、简答题(本大题共2小题，每小题5分，共10分)1.写出电荷守恒定律的数学表达式，说明它揭示的物理意义。

2.写出坡印廷定理的微分形式，说明它揭示的物理意义。

四、计算题(本大题)1.假设在半径为a 的球体内均匀分布着密度为0ρ的电荷，试求任意点的电场强度。

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》试卷1一. 填空题（每空2分，共40分）1．矢量场的环流量有两种特性：一是环流量为0，表明这个矢量场 无漩涡流动 .另一个是环流量不为0，表明矢量场的 流体沿着闭合回做漩涡流动 .2．带电导体内静电场值为 0 ，从电位的角度来说,导体是一个 等电位体 ,电荷分布在导体的 表面 。

3．分离变量法是一种重要的求解微分方程的方法，这种方法要求待求的偏微分方程的解可以表示为 3个 函数的乘积,而且每个函数仅是 一个 坐标的函数,这样可以把偏微分方程化为 常微分方程 来求解。

4．求解边值问题时的边界条件分为3类，第一类为 整个边界上的电位函数为已知 ,这种条件成为狄利克莱条件.第二类为已知 整个边界上的电位法向导数 ,成为诺伊曼条件。

第三类条件为 部分边界上的电位为已知，另一部分边界上电位法向导数已知 ，称为混合边界条件。

在每种边界条件下,方程的解是 唯一的 。

5．无界的介质空间中场的基本变量B 和H 是 连续可导的 ，当遇到不同介质的分界面时，B 和H 经过分解面时要发生 突变 ，用公式表示就是 12()0n B B ⋅-=，12()s n H H J ⨯-=.6．亥姆霍兹定理可以对Maxwell 方程做一个简单的解释：矢量场的 旋度 ，和 散度 都表示矢量场的源，Maxwell 方程表明了 电磁场 和它们的 源 之间的关系。

二．简述和计算题（60分）1．简述均匀导波系统上传播的电磁波的模式。

（10分）答：（1)在电磁波传播方向上没有电场和磁场分量，即电场和磁场完全在横平面内，这种模式的电磁波称为横电磁波，简称TEM 波.（2）在电磁波传播方向上有电场和但没有磁场分量，即磁场在横平面内,这种模式的电磁波称为横磁波，简称TM 波。

因为它只有纵向电场分量，又成为电波或E 波.(3）在电磁波传播方向上有磁场但没有电场分量,即电场在横平面内，这种模式的电磁波称为横电波，简称TE 波。

因为它只有纵向磁场分量,又成为磁波或M 波。

2025届高考物理一轮复习专题卷：初识电磁场与电磁波一、单选题1．如图所示，两根固定的通电长直导线a、b相互垂直，a平行于纸面，电流方向向右，b垂直于纸面，电流方向向里.则导线a所受安培力方向( )A.平行于纸面向上B.平行于纸面向下C.左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里D.左半部分垂直纸面向里，右半部分垂直纸面向外2．通讯技术的发展离不开电磁波。

下列关于电磁波的说法正确的是( )A.水波、声波和电磁波的传播都离不开介质B.不同频率的电磁波在真空中的传播速度不同C.所有物体都在不断发射出波长比可见光的波长更短的红外线D.赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论3．根据电磁波谱从下列选项中选出电磁波的范围相互交错重叠、且频率顺序由高到低排列的情况( )A.伦琴射线、紫外线、可见光B.伦琴射线、紫外线、红外线C.紫外线、红外线、可见光D.无线电波、红外线、紫外线4．关于电磁波下列说法正确的是( )A.麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”，并证实了电磁波的存在B.医院里常用X射线照射病房和手术室进行消毒C.一切物体都在辐射红外线，这种辐射与物体的温度有关D.电磁波的传播需要介质，其在介质中的传播速度等于光速5．如图所示，两根平行通电长直导线固定，左边导线中通有垂直纸面向外、大小为1I的恒定电流，两导线连线（水平）的中点处，一可自由转动的小磁针静止时N 极方向平行于纸面向下，忽略地磁场的影响.关于右边导线中的电流，下列判断正确的是( )A.，方向垂直纸面向外B.，方向垂直纸面向外C.，方向垂直纸面向里D.，方向垂直纸面向里6．如图所示，一单匝正方形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动，沿着观察，线圈沿逆时针方向转动。

已知匀强磁场的磁感应强度为B ，线圈边长为L ，电阻为R ，转动的角速度为ω。

当线圈转至图示位置时( )C.穿过线圈的磁通量为D.穿过线圈磁通量的变化率为7．某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，由图像可知( )A.该交流电的周期为；B.该交流电的频率为；C.该交流发电机线圈转动的角速度为；D.电动势的瞬时值与时间的关系为8．某同学利用自制线圈和一个可调电容，制作一个最简单的LC 调谐电路，用来收听2I 21I I <21I I >21I I <21I I >OO 'OO '2BL 2BL ω4s 50Hz 100πrad /s 100sin 50πVe t =中波的无线电广播。

《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。

《第5章初识电磁场与电磁波》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、在以下关于电磁场的描述中，正确的是：A、电磁场是由静止的电荷产生的。

B、电磁场是由运动的电荷产生的。

C、电磁场是由电场和磁场独立存在的。

D、电磁场是由电场和磁场相互转换产生的。

2、以下关于电磁波的说法中，错误的是：A、电磁波是一种横波。

B、电磁波的传播不需要介质。

C、电磁波的速度在真空中是常数，等于光速。

D、电磁波的频率越高，波长越短。

3、关于电磁波，下列说法中正确的是（）A. 电磁波不能在真空中传播B. 在相同介质中，不同频率的电磁波传播速度相同C. 电磁波在水中传播速度大于在空气中的传播速度D. 无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，都属于电磁波4、电磁波谱中能量最大的是（）A. 无线电波B. 微波C. 紫外线D. γ射线5、以下关于磁场的基本性质的说法中，正确的是：A、电荷的运动可以产生磁场，但电荷静止时也会产生磁场。

B、磁体周围的磁场方向总是与磁体的南极指向一致。

C、磁场对处于其中的带电粒子总是有力的作用，无论电荷的运动方向如何。

D、磁场对运动电荷的作用力为零，但会引起电荷的偏转。

6、电磁波在真空中的传播速度与以下哪个物理量的平方成正比？A、电场强度B、磁场强度C、电容D、电荷密度7、下列关于电磁波的说法正确的是：A、电磁波在真空中的传播速度小于光速。

B、电磁波在介质中的传播速度与光的频率无关。

C、电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。

D、电磁波的能量与频率无关。

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、电磁波在真空中的传播速度是（）。

A、3×10^8 米/秒B、2×10^8 米/秒C、1×10^8 米/秒D、3×10^9 米/秒2、下列关于电磁波的说法错误的是（）。

A、电磁波不需要介质就能传播B、电磁波是一种波动C、所有电磁波的频率都相同D、无线电波、可见光、X射线、γ射线均属于电磁波3、以下关于电磁波特性的描述，正确的是（）A. 电磁波在真空中的传播速度等于光速B. 不同频率的电磁波在同一介质中传播速度相同C. 电磁波是一种横波，电场和磁场的振动方向垂直于波的传播方向D. 电磁波的传播不需要介质三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：一个同轴电缆由内导体、绝缘层和外导体组成。