工程电磁场考试试卷(B)
- 格式:pdf
- 大小:109.84 KB
- 文档页数:4
大学电磁场考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 电磁波在真空中的传播速度是:A. 300,000 km/sB. 299,792,458 m/sC. 1,000,000 km/sD. 299,792,458 km/s答案:B2. 麦克斯韦方程组中描述电磁场与电荷和电流关系的方程是:A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 麦克斯韦-安培定律D. 所有上述方程答案:D3. 以下哪项不是电磁场的基本概念?A. 电场B. 磁场C. 引力场D. 电磁波答案:C4. 根据洛伦兹力定律,一个带电粒子在磁场中的运动受到的力与以下哪个因素无关?A. 粒子的电荷量B. 粒子的速度C. 磁场的强度D. 粒子的质量答案:D5. 电磁波的波长和频率的关系是:A. 波长与频率成正比B. 波长与频率成反比C. 波长与频率无关D. 波长与频率的乘积是常数答案:B6. 以下哪项是电磁波的主要特性?A. 需要介质传播B. 具有粒子性C. 具有波动性D. 以上都是答案:C7. 电磁波在介质中的传播速度比在真空中:A. 快B. 慢C. 相同D. 无法确定答案:B8. 根据电磁波的偏振特性,以下说法正确的是:A. 只有横波可以偏振B. 纵波也可以偏振C. 所有波都可以偏振D. 只有电磁波可以偏振答案:A9. 电磁波的反射和折射遵循的定律是:A. 斯涅尔定律B. 牛顿定律C. 欧姆定律D. 法拉第电磁感应定律答案:A10. 电磁波的干涉现象说明了:A. 电磁波具有粒子性B. 电磁波具有波动性C. 电磁波具有量子性D. 电磁波具有热效应答案:B二、填空题(每空1分,共10分)1. 电磁波的传播不需要________,可以在真空中传播。
答案:介质2. 麦克斯韦方程组由四个基本方程组成,分别是高斯定律、高斯磁定律、法拉第电磁感应定律和________。
答案:麦克斯韦-安培定律3. 根据洛伦兹力定律,一个带电粒子在磁场中受到的力的大小与粒子的电荷量、速度以及磁场强度的乘积成正比,并且与粒子速度和磁场方向的________垂直。
大学电磁场考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 电磁场中,电场与磁场的相互作用遵循以下哪个定律?A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 安培环路定律D. 洛伦兹力定律答案:D2. 在真空中,电磁波的传播速度是多少?A. 100,000 km/sB. 300,000 km/sC. 1,000,000 km/sD. 3,000,000 km/s答案:B3. 一个点电荷产生的电场强度与距离的平方成什么关系?A. 正比B. 反比C. 对数关系D. 线性关系答案:B4. 以下哪种介质不能支持电磁波的传播?A. 真空B. 空气C. 玻璃D. 金属答案:D5. 麦克斯韦方程组中描述变化电场产生磁场的方程是?A. 高斯定律B. 高斯磁定律C. 法拉第电磁感应定律D. 安培环路定律答案:C6. 一个均匀带电球壳内部的电场强度是多少?A. 零B. 与球壳内的电荷分布有关C. 与球壳外的电荷分布有关D. 与球壳的总电荷量成正比答案:A7. 电磁波的频率和波长之间有什么关系?A. 频率与波长成正比B. 频率与波长成反比C. 频率与波长无关D. 频率越大,波长越小答案:B8. 根据洛伦兹力公式,一个带电粒子在磁场中运动时,其受到的力的方向与什么因素有关?A. 粒子的速度B. 磁场的方向C. 粒子的电荷D. 所有上述因素答案:D9. 电磁波的偏振现象说明电磁波是横波,这是因为?A. 电磁波的振动方向与传播方向垂直B. 电磁波的振动方向与传播方向平行C. 电磁波的传播不需要介质D. 电磁波在真空中传播速度最快答案:A10. 一个闭合电路中的感应电动势遵循以下哪个定律?A. 欧姆定律B. 基尔霍夫电压定律C. 法拉第电磁感应定律D. 安培环路定律答案:C二、填空题(每题2分,共20分)11. 电磁波的传播不需要______,因此它可以在真空中传播。
答案:介质12. 根据麦克斯韦方程组,电荷守恒定律可以表示为:∇⋅ E =______。
电磁场期末考试试题一、选择题(每题2分,共20分)1. 电磁波在真空中的传播速度是多少?A. 299,792,458 m/sB. 3.0 x 10^8 m/sC. 1.0 x 10^8 m/sD. 9.0 x 10^7 m/s2. 麦克斯韦方程组中描述磁场变化产生电场的方程是:A. ∇ × E = -∂B/∂tB. ∇ × B = ∂E/∂tC. ∇ × E = ∂B/∂tD. ∇ × B = -∂E/∂t3. 在静电场中,电场强度与电势的关系是:A. E = -∇VB. E = ∇VC. E = ∇×VD. E = -∇×V4. 以下哪个不是电磁波的类型?A. 无线电波B. 可见光C. X射线D. 声波5. 根据洛伦兹力公式,一个带电粒子在磁场中运动时受到的力是:A. F = qvBC. F = qB × vD. F = q × (v × B)6. 以下哪个是描述电磁波的偏振性质的?A. 频率B. 波长C. 振幅D. 方向7. 电磁波在介质中的传播速度与真空中相比:A. 总是更大B. 总是更小C. 取决于介质的折射率D. 无法确定8. 一个闭合电路中的感应电动势与磁通量变化的关系由以下哪个定律描述?A. 欧姆定律B. 法拉第电磁感应定律C. 基尔霍夫电压定律D. 基尔霍夫电流定律9. 在电磁场理论中,以下哪个不是电磁波的属性?A. 频率B. 波长C. 质量D. 能量10. 以下哪个是描述电磁波在介质中传播时波速变化的公式?A. v = c/nC. v = c + nD. v = n/c二、简答题(每题5分,共20分)1. 简述麦克斯韦方程组的四个基本方程及其物理意义。
2. 解释什么是电磁波的色散现象,并给出一个例子。
3. 说明什么是电磁感应,并给出一个实际应用的例子。
4. 描述电磁波在不同介质中的传播特性。
电磁场期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 电磁波在真空中的传播速度是()。
A. 3×10^8 m/sB. 2×10^8 m/sC. 1×10^8 m/sD. 4×10^8 m/s答案:A2. 电场强度的定义式为E=()。
A. F/qB. F/QC. Q/FD. F/C答案:A3. 磁场强度的定义式为B=()。
A. F/IB. F/iC. F/qD. F/Q答案:B4. 根据麦克斯韦方程组,变化的磁场会产生()。
A. 电场B. 磁场C. 电势D. 电势差答案:A5. 电磁波的波长、频率和波速之间的关系是()。
B. λ = f/cC. λ = c*fD. λ = f^2/c答案:A6. 两个点电荷之间的静电力与它们之间的距离的平方成()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 一次方答案:B7. 根据洛伦兹力公式,带电粒子在磁场中运动时,受到的力与磁场强度的关系是()。
A. 正比C. 无关D. 一次方答案:A8. 电容器的电容与两极板之间的距离成()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 一次方答案:B9. 根据楞次定律,当线圈中的磁通量增加时,感应电流产生的磁场方向是()。
A. 增加磁通量B. 减少磁通量D. 增加或减少磁通量答案:B10. 根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁通量变化率的关系是()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 一次方答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 电场中某点的电势为V,将单位正电荷从该点移到无穷远处,电场力做的功为________。
2. 两个点电荷q1和q2之间的静电力常数为k,它们之间的距离为r,则它们之间的静电力大小为________。
答案:k*q1*q2/r^23. 磁场中某点的磁感应强度为B,将单位电流元i放置在该点,电流元与磁场方向垂直时,受到的磁力大小为________。
答案:B*i4. 根据麦克斯韦方程组,变化的电场会产生________。
华侨大学2008 --- 2009学年第二学期工程电磁场试题A卷一.填充题(在下列各题中,请将题中所要求的解答填入题干中的各横线上方内。
本大题共20分,共计10小题,每小题2分)1.麦克斯韦方程组的微分形式是、、、。
2.静电场中,理想介质分界面两侧电场强度E满足的关系是,电位移矢量D满足的关系是。
3.极化强度为P的电介质中,极化(束缚)电荷体密度为ρP = ,极化(束缚)电荷面密度为σP = 。
4.将一理想导体置于静电场中,导体内部的电场强度为,导体内部各点电位,在导体表面,电场强度方向与导体表面法向方向是关系。
5.已知体积为V的介质的磁导率为μ,其中的恒定电流J分布在空间形成磁场分布B和H,则空间的静磁能量密度为,空间的总静磁能量为。
6.在线性和各向同性的导电媒质中,电流密度J、电导率γ和电场强度E之间的关系为,此关系式称为欧姆定律的微分形式。
7.为分析与解算电磁场问题的需要,在动态电磁场中,通常应用的辅助位函数为和;它们和基本场量B、E之间的关系分别为和。
8.任意两个载流线圈之间都存在互感(互感系数).对互感有影响的因素是,对互感没有影响的因素是。
(可考虑的因素有:线圈的几何性质、线圈上的电流、两个线圈的相对位置、空间介质)9.平均坡印廷矢量S av = ,其物理意义是。
10.在自由空间传播的均匀平面波的电场强度为E =e x100cos(ωt-20z)V/m,则波传播方向为,相伴的磁场H= A/m。
二、计算题(本大题共80分,共计7小题。
)1.同轴线的内导体半径为a,外导体的半径为b,其间填充介电常数raεε=的电介质。
已知外导体接地,内导体的电位为U0,如图1所示。
求:(1)介质中的E和D;(2)介质中的极化电荷分布。
(10分)o图12.如图2中所示平行板电容器的极板面积为S,板间距离为l,当电容器两端所加电压为U时,忽略极板的边缘效应。
试应用虚位移法计算平行板电容器两极板之间的作用力。
电磁场考试试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 麦克斯韦方程组描述了电磁场的基本规律,下列哪一项不是麦克斯韦方程组中的方程?A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 欧姆定律D. 安培环路定律答案:C2. 在电磁波传播过程中,电场和磁场的相位关系是:A. 相位相同B. 相位相反C. 相位相差90度D. 相位相差180度答案:C3. 根据洛伦兹力定律,带电粒子在磁场中运动时受到的力的方向是:A. 与速度方向相同B. 与速度方向相反C. 与速度方向垂直D. 与磁场方向垂直答案:C4. 以下哪种介质的磁导率不是常数?A. 真空B. 铁C. 铜D. 空气答案:B二、填空题(每题5分,共20分)1. 根据高斯定律,通过任何闭合表面的电通量与该闭合表面所包围的总电荷量成正比,比例常数为____。
答案:\(\frac{1}{\varepsilon_0}\)2. 法拉第电磁感应定律表明,闭合回路中的感应电动势等于通过该回路的磁通量变化率的负值,其数学表达式为 \(\mathcal{E} = -\frac{d\Phi_B}{dt}\),其中 \(\Phi_B\) 表示____。
答案:磁通量3. 根据安培环路定律,磁场 \(\vec{B}\) 在闭合回路上的线积分等于该回路所包围的总电流乘以比例常数 \(\mu_0\),其数学表达式为\(\oint \vec{B} \cdot d\vec{l} = \mu_0 I_{\text{enc}}\),其中\(I_{\text{enc}}\) 表示____。
答案:回路所包围的总电流4. 电磁波在真空中的传播速度为 \(c\),其值为 \(3 \times 10^8\) 米/秒,该速度也是光速,其物理意义是____。
答案:电磁波在真空中传播的速度三、简答题(每题15分,共40分)1. 简述电磁波的产生机制。
答案:电磁波是由变化的电场和磁场相互作用产生的。
当电场变化时,会在周围空间产生磁场;同样,变化的磁场也会在周围空间产生电场。
工程电磁场工程电磁场试卷(练习题库)1、场2、力线3、通量4、环量5、旋度6、高斯散度定理7、斯托克斯定理8、亥姆霍兹定理9、电流元10、电偶极子11、电位移矢量12、电位函数13、电解质的极化14、极化强度15、静电力16、自感17、镜像法18、坡印廷矢量19、平面电磁波20、均匀平面电磁波21、相位常数22、偏振23、相速24、群速25、色散煤质26、关于有限区域内的矢量场的亥姆霍兹定理,下列说法中正确的是O27、两个载流线圈之间存在互感,对互感没有影响的是O28、以下关于时变电磁场的叙述中,正确的是O29、两个相互平行的导体平板构成一个电容器,与电容无关的是O30、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O31、电磁波的右旋极化和左旋极化分别指电场强度矢量的旋转方向和波的传播方向间满足右手螺旋关系和左手螺旋关系32、一封闭曲面的电场强度通量为零,则在封闭面上的场强一定处处为零。
33、电磁波在界面处的反射系数指反射电磁波的电场强度振幅与入射区域内的总电场强度振幅之比。
34、电磁场矢量的本构关系反映了不同电磁特性的介质对电磁场有着不同的影响。
35、引入电磁场的复数表示,是为了在电磁场的分析过程中简化数学处理, 它并不反映任何实质性的物理考虑。
36、电荷在静电场中沿闭合路线移动一周时,电场力作功一定为零。
则电流元在磁场中沿闭合路线移动一周时,磁场力37、一小电流回路,不论是在产生磁场方面,还是在磁场中受力方面都等效于一个磁偶极子。
38、如果天线上的电流幅值一定,则天线的辐射电阻越大,它的辐射功率就越小。
39、某电磁场是感应电磁场还是辐射电磁场,判断的标准是看其平均能流密度是否为零。
40、静止电荷产生的电场,称之为O场。
它的特点是有散无旋场,不随时间变化。
41、高斯定律说明静电场是一个O场。
42、安培环路定律说明磁场是一个O场。
43、电流密度是一个矢量,它的方向与导体中某点的O的运动方向相同。
一 填空题1. 麦克斯韦方程组的微分形式是: 、 、 和 。
2. 静电场的基本方程为: 、 。
3. 恒定电场的基本方程为: 、 。
4. 恒定磁场的基本方程为: 、 。
5. 理 想导体(媒质2)与空气(媒质1)分界面上,电磁场边界条件为: 、 、 和 。
6. 线性且各向同性媒质的本构关系方程是: 、 、 。
7. 电流连续性方程的微分形式为: 。
8. 引入电位函数ϕ是根据静电场的 特性。
9. 引入矢量磁位A 是根据磁场的 特性。
10. 在两种不同电介质的分界面上,用电位函数ϕ表示的边界条件为: 、 。
11. 电场强度E 的单位是 ,电位移D 的单位是 ;磁感应强度B 的单位是 ,磁场强度H的单位是 。
12. 静场问题中,E 与ϕ的微分关系为: ,E 与ϕ的积分关系为: 。
13. 在自由空间中,点电荷产生的电场强度与其电荷量q 成 比,与观察点到电荷所在点的距离平方成 比。
14. XOY 平面是两种电介质的分界面,分界面上方电位移矢量为z y x e e e D 0001255025εεε++= C/m 2,相对介电常数为2,分界面下方相对介电常数为5,则分界面下方z 方向电场强度为__________,分界面下方z 方向的电位移矢量为_______________。
15. 静电场中电场强度z y x e e e E 432++=,则电位ϕ沿122333x y z l e e e =++的方向导数为_______________,点A (1,2,3)和B (2,2,3)之间的电位差AB U =__________________。
16. 两个电容器1C 和2C 各充以电荷1Q 和2Q ,且两电容器电压不相等,移去电源后将两电容器并联,总的电容器储存能量为 ,并联前后能量是否变化 。
17. 一无限长矩形接地导体槽,在导体槽中心位置有一电位为U 的无限长圆柱导体,如图所示。
由于对称性,矩形槽与圆柱导体所围区域内电场分布的计算可归结为图中边界1Γ、2Γ、3Γ、4Γ和5Γ所围区域Ω内的电场计算。
大学电磁场考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 电场强度的定义式为E=______。
A. F/qB. q/FC. F*qD. F/q^2答案:A2. 电场中某点的电势为零,该点的电场强度一定为零。
(判断对错)A. 对B. 错答案:B3. 电场线与等势面的关系是______。
A. 垂直B. 平行C. 重合D. 相交答案:A4. 电容器的电容与两极板间的距离成反比,与两极板的面积成正比。
(判断对错)A. 对B. 错答案:B5. 电容器充电后断开电源,其电量Q和电压U将如何变化?A. Q增大,U不变B. Q不变,U增大C. Q不变,U减小D. Q减小,U增大答案:B6. 根据安培环路定理,磁场强度B沿闭合回路的线积分等于该回路所包围的总电流的______倍。
A. μ0B. 1/μ0C. μ0ε0D. 1/μ0ε0答案:A7. 磁感应强度B的方向与电流I的方向的关系是______。
A. 垂直B. 平行C. 重合D. 相反答案:A8. 根据右手定则,当电流I沿正z轴方向时,磁场B的方向是______。
A. 正x轴B. 正y轴C. 负x轴D. 负y轴答案:B9. 磁通量Φ的单位是______。
A. TB. WbC. JD. N答案:B10. 根据法拉第电磁感应定律,感应电动势ε与磁通量变化率dΦ/dt的关系是______。
A. ε=-dΦ/dtB. ε=dΦ/dtC. ε=-μ0dΦ/dtD. ε=μ0dΦ/dt答案:B二、填空题(每题2分,共20分)11. 电场强度的定义式为E=______,其中F是试探电荷所受的电场力,q是试探电荷的电量。
答案:F/q12. 电场强度的方向是______,电势的方向是______。
答案:正电荷受力的方向;电势降低的方向13. 电容器的电容C与两极板间的距离d和两极板的面积A的关系为C=______。
答案:εA/d14. 电容器的储能公式为W=______。
电磁波考题整理一、填空题1.某一矢量场,其旋度处处为零,则这个矢量场可以表示成某一标量函数的(梯度)形式。
2.电流连续性方程的积分形式为(⎰⎰•s dSj=-dtdq)3. 两个同性电荷之间的作用力是(相互排斥的)。
4. 单位面积上的电荷多少称为(面电荷密度)。
5.静电场中,导体表面的电场强度的边界条件是:(D1n-D2n=ρs)6.矢量磁位A和磁感应强度B之间的关系式:(B=▽x A)7. .E(Z,t)=e x E m sin(wt-kz-)+ e y E m cos(wt-kz+),判断上述均匀平面电磁波的极化方式为:(圆极化)(应该是90%确定)8. 相速是指均匀平面电磁波在理想介质中的传播速度。
9.根据电磁波在波导中的传播特点,波导具有(HP)滤波器的特点。
(HP,LP,BP三选一)10.根据电与磁的对偶关系,我们可以由电偶极子在远区场的辐射场得到(磁偶极子)在远区产生的辐射场11.电位移矢量D=ε0E+P在真空中P的值为(0)12.平板电容器的介质电容率ε越大,电容量越大。
13.恒定电容不会随时间(变化而变化)14.恒定电场中沿电源电场强度方向的闭合曲线积分在数值上等于电源的(电动势)15. 电源外媒质中电场强度的旋度为0。
16.在给定参考点的情况下,库伦规范保证了矢量磁位的(散度为零)17.在各向同性媚质中,磁场的辅助方程为(D=εE, B=μH, J=σE)18.平面电磁波在空间任一点的电场强度和磁场强度都是距离和时间的函数。
19. 时变电磁场的频率越高,集肤效应越明显。
20. 反映电磁场中能量守恒与转换规律的定理是坡印廷定理。
二、名词解释1. 矢量:既存在大小又有方向特性的量2.反射系数:分界面上反射波电场强度与入射波电场强度之比3. TEM波:电场强度矢量和磁场强度矢量均与传播方向垂直的均匀平面电磁波4.无散场:散度为零的电磁场,即·=0。
5.电位参考点:一般选取一个固定点,规定其电位为零,称这一固定点为参考点。
一、1.高斯定律说明静电场是一个( )场。
2.静电场的等位线越密,场强越( )。
3.真空中点电荷C q 21=位于点(0,0,0)米处,点电荷C q 12-=位于点(3,0,0)米处,则在点(2,0,0)米处的场强=E ( )m V /;电位=ϕ( )V 。
4.处理静态场时所使用的镜像法、电轴法,其理论依据是( )。
5.已知某通电铁心线圈的匝数1000N =,I =1A ,磁路长度0.5米,铁心各处截面积相同,为0.1平方米,铁心磁导率μ=0.02H/m ,则磁通φ=( )。
6.已知两平行带电圆柱导体半径cm a 3=,轴心到原点的距离为cm h 6=,则其等效电轴到原点的距离=b ( )cm 。
7.若已知磁场中的B 和H ,则法拉第认为磁感应管受到的侧压力和纵张力每单位面积上力的值都为( )。
8. 磁矢位A 沿某闭合回路的积分等于该回路的( )。
9. 在6个导体构成的静电独立系统中,共应有( )个部分电容。
二、( ) 1.电容器电容的大小与电容器的形状、两极板的相对位置和两极板所带电荷量有关。
( )2.如果区域中某点的电场强度为零,则该点的电位也为零。
( ) 3.无论是否存在面电流,磁场强度的切线分量总是连续的。
( ) 4.在理想的导体表面,电力线与导体表面成垂直关系。
( ) 5.磁感应强度大小等于磁矢位的旋度。
三、1.在两种理想介质分界面上,电位移矢量D 的法向分量在通过界面时应( )A. 连续B. 不连续C. 等于分界面上的自由面电荷密度D. 等于零2.电场强度E 的大小与介质的介电常数ε______,电位移D 的大小与介质的介电常数ε______。
( )A 、有关/有关B 、有关/无关C 、无关/无关D 、无关/有关3. 对于介电常数为ε的均匀电介质,若其中自由电荷体密度为ρ,则电位φ满足( )A.ερϕ/2=∇B. ερϕ/2-=∇C. 02=∇ϕD. 02/ερϕ=∇ 4.对于镜像电荷,下列说法正确的是( )A 镜像电荷是虚拟电荷,必须置于所求区域之内;B 镜像电荷是虚拟电荷,必须置于所求区域之外;C 镜像电荷是真实电荷,必须置于所求区域之内;D 镜像电荷是真实电荷,必须置于所求区域之外。
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_______。
莆田学院期末考试参考答案及评分标准2008 — 2009 学年第 一 学期 (B )卷课程名称: 电磁场 适用年级/专业: 06/电信 试卷类别 开卷( )闭卷(√) 学历层次 本科 考试用时 120 分钟 一、填空题(每空3分,共30分) 1. ①z y x 43++- 2. ① 1 ② 03. ① 4.①y 2 5.① 26.① ;② 变化的磁场能够激发电场 (或类似描述)7.①l ρ- ② 位于线电荷与圆柱轴线的连线上,且距轴心距离为d a 2二、简答题(每小题6分,共18分) 1.答:介质恒定磁场的基本方程2.答:介质的极化过程未加电场时,由于分子热运动,不同电偶极子的偶极距的方向不规则,宏观上说,所有分子的等效电偶极距的矢量和为零,对外不成电性;-----2分外加电场作用下,各分子电距发生转向,均沿外加电场方向,对外呈电性;---2分 极化的结果是在电介质的内部和表面形成极化电荷。
---2分 3.答:一般的波动方程为14222=++z y x 或---------2分 ---------2分 ---------2分tE ∂∂=⨯∇J H B μ==⨯∇=⋅∇(有旋)(无源)0⎰⎰⎰=⋅=⋅=⋅SCS Id l d d 02∂E三、计算题1.(8分)解:由题得,方向余弦为{}⎭⎬⎫⎩⎨⎧=21,22,21cos ,cos ,cos γβα再由方向导数的计算公式 得2.(10分)解:球体上电荷分布是球对称的, 仅有径向分量Er ,且具有球对称性质,作一个与带电体同心、半径为r 的球面,应用高斯定理的积分式 得 当r >a 时, 即当r <a 时, 即当r >a 时, 当r <a 时,3.(8分)解:媒质内的漏电电流沿径向从内导体流向外导体, 设沿轴向方向单位长度(L =1)---------3分--------2分 ----2分 0222=∂∂-∇tHμεγβαcos cos cos 0zuy u x u luP ∂∂+∂∂+∂∂=∂∂221)1122(22)21112(21)211(cos )2(cos )2(cos )(22)2,1,1(=⨯-⨯+⨯-⨯⨯+⨯-=-+-+-=∂∂γβαxy z xz xy yz y lu---------2分---------3分 ---------3分⎰=⋅SQd 0ε3002344a r E r περπ=故 )(32030αερ>=r ra E r 3002344r r E rπερπ=)(300αερ<=r rE r )(32030αερ>=r r a a r )(300αερ<=r r a E r -------2分ra dr r a dr E rr r 030203033ερερϕ===⎰⎰∞∞⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=+=⎰⎰∞332200r a dr E dr E arar r ερϕ-------2分-------2分从内导体流向外导体的漏电电流为I ,则媒质内任一点的电流密度和电场为内、外导体间的电压为 单位长度的漏电电导为4.(8分)解:取圆柱坐标系的z 轴和磁介质柱的中轴线重合, 磁介质的下底面位于z =0处,上底面位于z =L 处。
工程电磁场导论测试附答案工程电磁场一、填空题1、电荷的周围,存在着一种特殊形式的物质,称为。
2、实验表明,实体物质的存在必将影响和改变在无限大真空中引起的静电场的分布。
3、在导电媒质(如导体、电解液等)中,电荷的运动形成的电流称为。
4、电导的定义是流经与导电媒质两端电压之比。
5、我们将跨步电压超过达到对生命产生危险程度的范围称为危险区。
6、实验表明磁感应线是,既无始端又无终端。
7、磁通连续性原理和安培环路定律表征了的基本性质。
8、磁路中的对应于电路中的电流。
9、电动势是非保守电场的环路线积分,回路中存在感应电动势说明回路中有。
10、在时变电磁场中,场量和场源除了是的函数,还是时间的函数。
11、各种宏观电磁现象都可用特定条件下的来描述。
12、用磁准静态场的理论计算与应用电路理论计算的结果一致。
13、涡流在导体内流动时,会从而引起导体发热,故它具有热效应。
14、一般的平面电磁波可分解为两种平面电磁波的组合:一种是垂直极化波,即电场方向垂直于入射面;另一种是,即电场方向平行于入射面。
15、在时变电场中,电场和磁场之间存在着耦合,这种耦合以存在于空间中,即在空间有电磁场的传播。
16、多层有损介质在低频交流电压作用下,若位移电流远大于介质中的漏电流,则电场按介电常数分布,属问题。
17、在电磁波的传播过程中,对应于每一时刻t,空间电磁场中具有相同相位的点构成等相位面,或波阵面。
18、当传输线的和特性阻抗Z0确定后,沿线电压波和电流波的传播特性也就基本上得到确定。
19、在双导线传输线中既可传播高频电磁波,也可传播以至稳恒电流。
20、远离单元偶极子处的电磁波在小范围内就可近似地看成电磁波。
二、名词解释(每题5分1、天线阵:2、电导:3、正入射:4、介质波导:5、接地电阻:三、计算题(每题20分1、若恒定电场中有非均匀的导电媒质(其导电率γ=γ(x,y,z)介电常数=ε(x,y,z),求媒质中自由电荷的体密度。
2、今测得在13.56MHz的电磁波照射下,脂肪的相对介电常数εr=20,电阻率ρ=34.4Ω?m。
工程电磁场复习题(经典实用)
以下是一些经典实用的工程电磁场复习题:
1.均匀介质中,磁感应强度大小为B1的区域内有一半径为R2的导体球面,其表面电荷密度为σ。
求该球心处磁场大小。
答案:由于该导体球面没有电流,因此在球内部磁场大小都为0;而在球外,根据安培环路定理可知,该球面外的磁场大小为:B=μ0σR2/3
其中μ0为磁导率,σ为导体球面表面电荷密度,R2为导体球面半径。
2.一根长度为L、电阻为R的均匀导线被均匀分布的电荷Q沿其长度均匀分布。
求该导线的自感系数L。
答案:通过对导线进行截面上的积分可以得到:
L=μ0/4π∫(0,L)∫(0,L)q(x)q(y)/[(x-y)^2+a^2]dxdy 其中a为计算积分时引入的小量。
如果导线上的电荷分布是kΔx,则q(x)=kΔx,上式化简后即为:
L=μ0k^2L/2πln(L/a)
其中Δx趋近于0,则k趋近于无穷大。
这个积分主要考察对电势能积分的处理,注意使用ln的积分公式。
3.一根长为L的绝缘平行板电容器,其间距为d、宽度为w,其在垂直于平板的方向上受到一个均匀的电场E。
试求该电容器的电容C和存储的能量W。
答案:由于平行板电容器是一个均匀电场下的电势差系统,其电容可表示为:
C=εA/d
其中ε为介电常数,A为平行板面积,d为平板间距。
因此,该电容器的电容为:
C=εwL/d
而该电容器存储的能量可用其带电量Q表示:
W=(1/2)Q^2/C
将C代入上式,得到:
W=εwL/2E^2
上式可以用来计算存储在电容器中的能量。
一、单项选择题1. 静电场是( )A. 无散场B. 有旋场C.无旋场D. 既是有散场又是有旋场2. 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3. 磁感应强度与磁场强度之间的一般关系为( )A.H B μ=B.0H B μ=C.B H μ=D.0B H μ=4. 电位移矢量与电场强度之间的一般关系为()A.0D E ε=B.0E D ε=C.D E σ=D.E D σ=5. 磁场能量密度等于()A. E DB. B HC.21E D D. 21B H 6. 电场能量密度等于()A. E DB. B HC. 21E DD. 21B H 7. 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8. 在使用镜像法解静电边值问题时,镜像电荷必须位于( )A. 待求场域内B. 待求场域外C. 边界面上D. 任意位置9. 两个点电荷之间的作用力大小与两个点电荷之间距离成( )关系。
A.正比B.反比C.平方正比D.平方反比10. 矢量磁位的旋度是(A )A.磁感应强度B.电位移矢量C.磁场强度D.电场强度11. 静电场能量W e 等于( )A.V E DdV ⎰B. 12V E HdV ⎰C. 12V D EdV ⎰D. V E HdV ⎰12. 恒定磁场能量W m 等于( ) A.V B DdV ⎰ B. 12V B HdV ⎰ C. 12V E DdV ⎰ D. V E HdV ⎰13. 关于在一定区域内的电磁场,下列说法中正确的是()(A )由其散度和旋度唯一地确定;(B )由其散度和边界条件唯一地确定;(C )由其旋度和边界条件唯一地确定;(D )由其散度、旋度和边界条件唯一地确定。
14. 下列表达式不可能成立的是()(A )S VA ds Adv =∇⎰⎰;(B )0u ∇∇=; (C ) ()0A ∇∇⨯=; (D )()0u ∇⨯∇= 15. 下列表达式成立的是( )A 、C SA dl A dS =∇⋅⎰⎰;B 、0u ∇∇=;C 、()0u ∇∇⨯=;D 、()0u ∇⨯∇=16. 下面表述正确的为()(A )矢量场的散度仍为一矢量场; (B )标量场的梯度结果为一标量;(C )矢量场的旋度结果为一标量场;(D )标量场的梯度结果为一矢量17. 静电场中( )在通过分界面时连续。
华北电力大学 2010-2011学年第二学期考试试卷(B)
班级: 姓名: 学号: 基本参数:πε36109
0-=F/m ,70104-⨯=πμH/m 。
1、填空(共40分,每空2分)
1、磁场能量密度的计算公式是_________,其单位是__________。
2、坡印亭矢量的单位是_________,其方向代表了__________的传播方向。
3、真空中半径为a 的圆环形线电流I 在圆心处产生的磁感应强度为____________,
磁场强度为_____________。
4、在电偶极子天线(单元辐射子)的远场区,电场强度与磁场强度的相位相差_
__________度;在近场区,电场强度与磁场强度的相位相差___________度。
5、电磁波在相对介电常数为9,相对磁导率为1的理想介质中传播时,波速为_
_________,波阻抗为__________。
6、已知某一区域静电场电场强度为y x e e E
43+=V/m ,则点A (0,0)与点
B (1,0)之间的电位差为___________,则点A (0,0)与点
C (1,1)之
间的电位差为_____________。
7、如图1所示,两半无限大电介质1和电介质2,介电常数分别为05ε和010ε,两种媒质分界面法线方向为z e
,由电介质2指向电介质1。
若电介质1中电场强度为()z y y x e e E e E
751++=V/m ,电介质2中电场强度为()z y x e e e E
81052++=V/m ,则自由面电荷密度=σ_________,y E =_______。
图1
8、
在恒定电场中导电媒质中电场强度与电流密度之间矢量关系为_________,电流密度的散度为_____________。
9、
真空中,一半径为a 的导体球面电荷密度为σ,则该导体球表面电场强度为________,该孤立导体球电容为_________。
10、
电介质中电场强度为x e E 5.2=V/m ,电位移矢量为x e D
05ε=C/m 2,则相对介电常数为___________,极化强度为___________。
二、(15分)如图2所示,接地金属球壳内外空间分别有点电荷q 1和q 2,至球
015εε=0
210εε
=x
心的距离分别为b和d,球壳内半径为a1,外半径为a2,试求球壳内外空间的电位计算公式。
q
2
图2
三、(15分)如图3所示,同轴电缆内导体半径为a,外导体半径为b,外导体厚度忽略不计。
绝缘介质和导体的磁导率都为0μ,如同轴电缆中通以电流I,试求:
(1)同轴电缆单位长度储存的磁场能量;
(2)单位长度内自感和外自感。
四、(15分)一个由浅埋地下的半球形接地体如图4所示,土壤的电导率为
2
10-
γS/m。
求该接地体接地电阻。
当有一500A短路电流从该接地体流入地中,=
有人正以0.6米的步距接近接地体,当距接地体20米,试求此时的跨步电压。
图3 图4
五、(15分)真空中均匀平面电磁波的电场强度()8
0cos 6102y E E t x e ππ=ᄡ-u ,
试求:
(1)该平面电磁波的传播方向、波长及相位常数;(5分)(2)磁场强度的表达式;(5分)(3)坡印廷矢量的平均值。
(5
分)。