西南石油大学电磁场与电磁波期末考试试题
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电磁场与电磁波期末试题一、选择题(10×2=20分)1.产生电场的源为( C )A 位移电流和传导电流;B 电荷和传导电流;C 电荷和变化的磁场;D 位移电流和变化的磁场。
2.在有源区,静电场电位函数满足的方程是( A )A 泊松方程;B 亥姆霍兹方程;C 高斯方程;D 拉普拉斯方程。
3. 如果真空中有一个点电荷q 放在直角坐标系的原点,则坐标),,(z y x 处的电位=Φ( D )A 22241z y xq++πε; B 222041z y x q++πε; C 22241zy x q ++πε; D 22241zy x q ++πε。
4. 某金属在频率为1MHz 时的穿透深度为60m μ,当频率提高到4 MHz 时,其穿透深度为( B )A 15m μ;B 30m μ;C 120m μ;D 240m μ。
5. 在正弦电磁场中,位移电流应与该处电场的方向一致,其相位( C ) A 与电场相同; B 与电场相反; C 超前电场90°; D 滞后电场90°。
6. 一个半径为a 的导体球,球外为非均匀电介质,介电常数为a r 0εε=,设导体球的球心与坐标原点重合,则导体球与无穷远点的电容为( B )A a 04πε; B a 08πε; C a 012πε; D a 02πε。
7.对于非磁性介质,平行极化的均匀平面斜入射到介质分界面上,发生全透射的条件为( B )A 反射波平行极化;B 入射角等于布儒斯特角;C 入射角等于临界角;D 入射波为左旋园极化。
8.麦克思韦提出的( D )的概念,使在任何状态下的全电流都可保持连续A 传导电流;B 时变电流;C 运流电流;D 位移电流。
9. 如图所示的一个电量为q 的点电荷放在060导体内坐标),(d a 处,为求解导体包围空间的电位,需要( C )个镜像电荷A 1个;B 3个;C 5个;D 8个。
10. 已知良导体的电导率磁导率和介电常数分别为σμ和ε,则频率为ω的平面电磁波入射到该导体上时的集肤深度为( A ) Aωμσ2; B 2ωμσ; Cωμσ21;D σωμ2。
《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。
电磁场与电磁波期末考试复习资料11.圆柱坐标系中单位矢量 , 。
2.对于矢量A ,若 ,则=+•y x a y x a x )(2 ,=⨯x z a y a x 2 。
3.给定两个矢量z y x a a a A 32-+=,z y a a B +-=4,则矢量A 的单位矢量为 ,矢量B A ⋅= 。
4.已知直角坐标系中点P 1(5,-2,1),P 2(3,1,2),则P1的位置矢量为 ,P1到P2的距离矢量为 。
5.已知球坐标系中单位矢量 。
6.在两半无限大导电平面组成的直角劈形中间放置一点电荷,此时点电荷的镜像电荷个数为 。
7.点电荷q 在自由空间任一点r 处电场强度为 。
8.静电场中导体内的电场为 ,电场强度与电位函数的关系为 。
9.高斯散度定理的积分式为 ,它广泛的用于将一个封闭面积分变成等价的体积分,或者将一个体积分变成等价的封闭面积分。
10.已知任意一个矢量场A ,则其旋度的散度为 。
11.真空中静电场的基本方程的微分形式为 、 、 。
12.分析恒定磁场时,在无界真空中,两个基本场变量为 ,它们之间的关系为 。
13.斯托克斯定理为 ,它表明矢量场A 的旋度沿曲面S 的方向分量的面积分等于该矢量沿围绕此面积曲线边界的线积分。
14.任意一个标量场u ,则其梯度的旋度为 。
15.对于某一矢量 ,它的散度定义式为 ,用哈密顿算子表示为 。
16.介质中静电场的基本方程的积分式为 , , 。
17.介质中恒定磁场的基本方程的微分形式为 、 、 。
18.介质中恒定磁场的基本方程的积分式为 , , 。
19.静电场中两种介质分界面的边界条件是 , 。
20.在无限大的导体平面上方d 处放一点电荷q ,则其镜像电荷电量为 ,位置位于 ;如果一个点电荷置于两平行导体中间,则此点电荷有 镜像电荷。
21.矢量场223z a yz a y x a A z y x ++=在点P(1,1,0)的散度为 。
22.一个半径为a 的接地导体球,一点电荷q 位于距球心d 处,则其镜像电荷带电量为 ,位置位于 ;当点电荷q 向无限远处运动时,其镜像电荷向 运动。
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________。
淮海工学院10 - 11 学年第 2 学期电磁场与电磁波期末试卷(B闭卷)答案与评分标准题号一二三四五1五2五3五4总分核分人分值11010100得分判断题(本大题共10小题, 每题1分, 共10分)1. 导体或介质所受到的静电力可以由能量的空间变化率计算得出。
(√)2. 在恒定电流场中, 电流密度通过任一闭合面的通量一定为零。
(√)3. 均匀导体中没有净电荷, 在导体面上, 也没有电荷分布。
(×)4.标量场梯度的方向沿其等值面的切线方向........... (. ...............5. 在理想导电体的表面上电场强度的切向分量等于零。
(√)6. 在无限大理想介质中传播的平面电磁波不衰减。
(√)7.复能流密度矢量的实部代表能量的流动, 虚部代表能量交换。
(√)8. 平面波的频率是由波源决定的。
(√)9. 用单站雷达可以发现隐形飞机。
(×)一、10. 地面雷达存在低空盲区。
(√)单项选择题(本大题共10小题, 每题3分, 共30分)1.一个点电荷位于一无限宽和厚的导电板上方(0, 0, d)点, 如图1所示,则求解上半空间p()点的电场时, 导体板上的感应电荷可用位于[ B ]的像电荷代替。
A.(0, 0, );B.(0, 0, );图1C.(x, y, ); D、(x, y, )。
2.设在无源的自由空间中, 电场强度复矢量的表达式为则以下说法正确的是[ A ] 。
A.此电磁波沿z轴正向传播;B.该电磁波为椭圆极化波;C.该电磁波沿z轴方向衰减;D.该电磁波为右旋椭圆极化波。
3.当平面波在介质中传播时, 其传播特性与比值有关。
此比值实际上反映了[ A ] 。
A.介质中传导电流与位移电流的幅度之比;B.复介电常数的实部与虚部之比;C.电场能量密度与磁场能量密度之比;D.介质中位移电流与传导电流的幅度之比。
4. 已知一电磁波电场强度复矢量表达式为由此可知它的极化特性为[ C ] 。
1、一半径为a 的均匀带电圆环,电荷总量为q ,求圆环轴线上离环中心o 点为z 处的电场强度E。
解:设圆环电荷线密度为λ,再在圆环上任取微元dl ,则dl dq λ=∴圆环上点电荷元dq 在p 处产生的电场强度为204RdqE d πε=根据对称性原理可,整个圆环在p 点产生的场强为沿轴线方向分量之和,即()232202044cos za dl z RzR dq E d E d z +===πελπεθ∴ ()⎰+=lz dl za z E 232204πελ又a dl lπ2=⎰ λπa q 2=∴ ()232204za zq E z +=πε2、在介电常数为ε的无限大约均匀介质中,有一半径为a 的带电q 的导体球,求储存在介质中的静电能量。
解:导体在空间各点产生的电场为)(4)0(02a r r q E a r E r w >=<<=πε故静电能量为a q dr r r q dV E dV E D W V V πεππεεε844212121202222=⎪⎭⎫ ⎝⎛==•=⎰⎰⎰∞ 3、一电荷面密度为σ的“无限大”平面,在距离平面a 的一点的场强大小的一半是由平面上的一个半径为R 的圆面积范围内的电荷所产生。
圆半径的大小。
解:电荷面密度为σ的“无限大”平面,在其周围任意点的场强为:2εσ=E 以图中O 点为圆心,取半径为r 的环形圆,其电量为:rdr dq πσ2=它在距离平面为a 的一点处产生的场强为:()2/32202ra ardrdE +=εσ则半径为R 的圆面积内的电荷在该点的场强为:()⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=+=⎰22002/322122R a a r ardra E Rεσεσ 0220412εσεσ=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-R a a∴ a R 3=4、已知两半径分别为a 和)(a b b >的同轴圆柱构成的电容器,其电位差为V 。
试证:将半径分别为a 和b ,介电常数为ε的介质管拉进电容器时,拉力为abV F ln )(20εεπ-=证明:内外导体间的电场为ab r V E r ln=插入介质管后的能量变化为a b zV dz dr r a b r B dV E W z b a v ln )(ln 2)(21)(21200222020εεππεεεε-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=⎰⎰⎰ 式中z 为介质管拉进电容器内的长度。
《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。
电磁场与电磁波期末考试题库一、选择题1.静电场是指:– A. 电荷在电场中不断运动的状态– B. 电荷在电场中静止的状态– C. 电场中没有电荷存在的状态– D. 电场中电势为零的状态2.电场强度的定义式是:– A. $E =\\frac{1}{4\\pi\\varepsilon_0}\\frac{q}{r^2}$– B. $E = \\varepsilon_0\\frac{q}{r^2}$– C. $E =\\frac{1}{4\\pi\\varepsilon_0}\\frac{q}{r}$– D. $E = \\varepsilon_0\\frac{q}{r}$3.电场线的特点是:– A. 线的密度表示电场强度的大小– B. 线的颜色表示电场强度的大小– C. 线的方向表示电场强度的方向– D. 线上的点表示电场强度的大小4.关于电场线的说法正确的是:– A. 电场线一定是直线– B. 电场线一定是曲线– C. 电场线既可以是直线也可以是曲线– D. 电场线没有特定的形状5.电场中的带电粒子受到的力是由以下哪些因素决定的?– A. 粒子的电荷大小– B. 粒子所处位置的电场强度– C. 粒子的质量– D. 粒子的电荷大小和所处位置的电场强度二、填空题1.电场强度的单位是\\\\。
2.静电势能的单位是\\\\。
3.感应电场的方向与引起它的磁场的变化方式\\\\。
4.麦克斯韦方程组包括\\\_\_个方程。
三、计算题1.一根长为10cm的直导线通有1A的电流,求导线周围某点的磁场强度。
2.一个带电粒子在电场中受到的力为5N,电荷大小为2C,求电场强度的大小。
3.两个带电粒子相距1m,电荷分别为1C和-2C,求它们之间的电势能。
四、问答题1.什么是电磁场?2.什么是电磁波?3.静电场和感应电场有什么区别?4.麦克斯韦方程组描述了什么?五、实验题设计一个实验,验证库仑定律。
以上是《电磁场与电磁波期末考试题库》的题目内容,包括选择题、填空题、计算题、问答题和实验题。
《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。
电磁场与电磁波期末试卷一、选择题1.电磁场中电子的荷质比为:–A. 正比例关系–B. 反比例关系–C. 无关关系–D. 微小影响2.下面哪个不是电磁波?–A. 无线电波–B. 音波–C. 紫外线–D. X射线3.在电荷分布较均匀的情况下,通过电介质时,磁通量应:–A. 增加–B. 减小–C. 保持不变–D. 以上都不对4.给出电场强度的定义式?–A. $\\boldsymbol{E}=-\ abla V$–B.$\\boldsymbol{E}=\\frac{\\sigma}{\\varepsilon_0}\\hat{n}$ –C. $\\boldsymbol{E}=\\frac{\\boldsymbol{F}}{q}$–D. $\\boldsymbol{E}=\\frac{k}{r^2}\\hat{r}$5.匀速电荷在磁场中的运动轨迹?–A. 保持不变–B. 直线运动–C. 圆弧运动–D. 椭圆形运动二、填空题1.麦克斯韦方程式中的第一条方程式描述了电荷在 _______ 中运动产生的电场。
2.由电场原理可知,电荷q所在点产生的电势与其位置的关系为$\\varphi(r)=\\frac{kq}{r}$,其中k代表 _______ 常数。
3.电容的单位为 _______。
4.电场强度在电场线的切线方向上的投影等于该处电场强度在该方向上的分量,称为电场线上的 _______ 。
5.电介质中的电阻称作是 ______________ 。
三、简答题1.什么是电磁场?描述一下电磁场的物理现象。
2.麦克斯韦方程式是电磁学的核心定律,请列举出麦克斯韦方程式并简要说明其物理意义。
3.什么是电磁波?列举一些电磁波的例子并说明它们的应用。
4.静电场与恒定磁场的区别与联系是什么?5.请简要概括电介质在电场和磁场中的作用。
四、计算题1.一台变压器的原边和副边绕组匝数分别为N1和N2,输入电压为V,输出电压为V′,如果输入功率为P,输出功率为P′,求变压器的效率$\\eta$。
电磁场理论期末复习题(附答案)一填空题1.静止电荷所产生的电场,称之为静电场;电荷Q在某点所受电场力为F,则该点电场强度的大小为QFE=。
2. 可以用电位的负梯度来表示电场强度;当电位的参考点选定之后,静电场中各点的电位值是唯一确定的。
3.__电荷_____的规则运动形成电流;将单位正电荷从电源负极移动到正极,非静电力__所做的功定义为电源的电动势4.由恒定电流或永磁体产生的磁场不随时间变化,称为恒定磁场。
5.磁感应强度B是无散场,它可以表示为另一个矢量场A的旋度,称A为矢量磁位,为了唯一地确定A,还必须指定A的散度为零,称为库仑规范。
6.静电场的边界条件,即边值问题通常分为三类:第一类为给定整个边界上的位函数值;第二类为给定边界上每一点位函数的法向导数值;第三类为给定一部分边界上每一点的位函数值,同时给定另一部分边界上每一点的位函数的法向导数值。
7.位移电流扩大了电流的概念,它由电场的变化产生,相对于位移电流我们称由电荷规则运动形成的电流为传导电流和运流电流。
8. 在电磁波传播中,衰减常数α的物理意义为表示电磁波每传播一个单位的距离,其振幅的衰减量,相位常数β的物理意义为表示电磁波每传播一个单位距离相位偏移量。
10.静电场是有势场,静电场中各点的电场与电位关系用公式表示是__Eφ=-∇_______。
13._____恒定电流________________产生的磁场,叫做恒定磁场。
14.库仑规范限制了矢量磁位A的多值性,但不能唯一确定A。
为了唯一确定A,还必须给定A的____散度为零________________________。
16.时变电磁场分析中,引入洛仑兹规范是为了解决动态位的____惟一性__________。
18.载流导体在磁场中会受到电磁力的作用,电磁力的方向由__左手_____定则确定。
二、选择题1.磁感应强度B与磁场强度H的一般关系为 ( B )A.H=μBB.B=μHC.H=μr BD.B=μ0H2 导体在静电平衡下,其内部电场强度( B )A.为常数B.为零C.不为零D.不确定3 真空中磁导率的数值为( C )A. 4π×10-5H/mB. 4π×10-6H/mC. 4π×10-7H/mD. 4π×10-8H/m4.磁通Φ的单位为( B )A.特斯拉B.韦伯C.库仑D.安匝5.矢量磁位的旋度是 ( A )A.磁感应强度B.磁通量C.电场强度D.磁场强度6.真空中介电常数ε0的值为 ( D )A.8.85×10-9F/mB.8.85×10-10F/mC.8.85×10-11F/mD.8.85×10-12F/m7.下面说法正确的是 ( A )A.凡是有磁场的区域都存在磁场能量B.仅在无源区域存在磁场能量C.仅在有源区域存在磁场能量D.在无源、有源区域均不存在磁场能量8 静电场中试验电荷受到的作用力大小与试验电荷的电量( C )A.成反比B.成平方关系C.成正比D.无关9.平板电容器的电容量与极板间的距离 ( B )A.成正比B.成反比C.成平方关系D.无关10.在磁场B中运动的电荷会受到洛仑兹力F的作用,F与B的空间位置关系 ( B )A.是任意的B.相互垂直C.同向平行D.反向平行2.高斯定理的积分形式描述了 B 的关系;A.闭合曲面内电场强度与闭合曲面内电荷之间的关系B. 闭合曲面的电场强度通量与闭合曲面内电荷之间的关系C.闭合曲面内电场强度与闭合曲面外电荷之间的关系D. 闭合曲面的电场强度通量与闭合曲面附近电荷之间的关系13.以下阐述中,你认为正确的一项为 D ;A. 可以用电位的函数的梯度表示电场强度B. 感应电场是保守场,其两点间线积分与路径无关C.静电场是无散场,其在无源区域的散度为零D.静电场是无旋场,其在任意闭合回路的环量为零14. 以下关于电感的阐述中,你认为错误的一项为 C ;A.电感与回路的几何结构有关B. 电感与介质的磁导率有关C.电感与回路的电流有关D.电感与回路所处的磁场强度无关17.若电介质中的极化强度矢量和电场强度成正比关系,则称这种电介质为 BC ;A.均匀的B.各向同性的C.线性的D.可极化的18. 均匀导电媒质是指其电导率无关于 B ;A.电流密度B.空间位置C.时间D.温度19.关于镜像法,以下不正确的是 B ;A.它是解静电边值问题的一种特殊方法B.用假想电荷代替原电荷C.假想电荷位于计算区域之外D.假想电荷与原电荷共同作用满足原边界条件20. 交变电磁场中,回路感应电动势与回路材料电导率的关系为 D ;A.电导率越大,感应电动势越大B.电导率越小,感应电动势越大C.电导率越大,感应电动势越小D.感应电动势大小与导电率无关22.相同尺寸和匝数的空心线圈的电感系数与铁心线圈的电感系数之比( C )A.大于1B.等于1C.小于1D.无确定关系24.真空中均匀平面波的波阻抗为 A ;A.377ΩB.237ΩC.277ΩD.337Ω25. 在磁场B中运动的电荷会受到洛仑兹力F的作用,F与B的空间位置关系 B ;A.是任意的B.相互垂直C.同向平行D.反向平行三、简答题1.什么是接地电阻?其大小与哪些因素有关?答:接地设备呈现出的总电阻称之为接地电阻;其大小与土壤电导率和接地体尺寸(等效球半径)成反比2.写出微分形式的麦克斯韦的数学表达式。
西南石油大学电磁场与电磁波期末考试试题【《电磁场与电磁波》考试试卷(第二套)课程号4804024040考试时间 100 分钟一、填空题(每空2分):1、电流连续性方程的微分形式是______________,恒定电流场的电流连续性方程的微分形式是______________。
2、标量函数yz x 2=ψ在点(2,3,1)处的梯度等于______________________,沿单位矢量505504503z y x l e e e e ϖϖϖρ++=方向的方向导数等于______________________。
3、已知一矢量函数)(0H B ay e ax e H y x ρρρρρμ=-=,其中a 为常数,问: 1)、它可能是磁场的场量吗?__________(填是或不是);2)、若是,求其源量=J ρ______________。
适用专业年级(方向): 通信工程、电信科技 考试方式及要求:闭卷4、若导电媒质的电导率为σ、介电常数为ε,谐变电磁场的角频率为ω,其等效介电常数c ε=___________,当σωε<<_______时,该媒质可称为弱导电媒质。
5、在两种电介质分界面上,如果自由面电荷等于零(0=S ρ),则场量E ρ的____________(填切向或法向)分量是连续的,场量D ρ的____________(填切向或法向)分量是连续的。
6、在恒定磁场中,=⨯∇H ρ_______,=⋅∇B ρ_______。
(A ϖ是矢量磁位)7、已知自由空间传播的均匀平面波的磁场强度为)10103cos(109z t e t z H x ππ-⨯=ρρ),( m V /该均匀平面波的波长等于______,相位常数等于______。
8、平面电磁波由介质1垂直入射至介质2时,若两介质的εr1=4,μr1=1,εr2=9,μr2=1,反射系数Γ=__________,透射系数T =_________。
2I 1I 1l l⨯•《电磁场与电磁波》自测试题1.介电常数为ε的均匀线性介质中,电荷的分布为()r ρ,则空间任一点E ∇= ____________, D ∇= _____________。
2. /ρε;ρ1. 线电流1I 与2I 垂直穿过纸面,如图所示。
已知11I A =,试问1.l H dl =⎰__ _______;若.0lH dl =⎰, 则2I=_____ ____。
2. 1-; 1A1. 镜像法是用等效的 代替原来场问题的边界,该方法的理论依据是___。
2. 镜像电荷; 唯一性定理1. 在导电媒质中, 电磁波的相速随频率改变的现象称为_____________, 这样的媒质又称为_________ 。
2. 色散; 色散媒质1. 已知自由空间一均匀平面波, 其磁场强度为0cos()y H e H t x ωβ=+, 则电场强度的方向为__________, 能流密度的方向为__________。
2. z e ; x e -1. 传输线的工作状态有________ ____、_______ _____、____________三种,其中________ ____状态不传递电磁能量。
2. 行波; 驻波; 混合波;驻波1. 真空中有一边长为的正六角 形,六个顶点都放有点电荷。
则在图示两种情形 下,在六角形中心点处的场强大小为图中____________________;图中____________________。
2. ;1. 平行板空气电容器中,电位(其中 a 、b 、c 与 d 为常数), 则电场强度__________________,电荷体密度_____________________。
2.;1. 在静电场中,位于原点处的电荷场中的电场强度线是一族以原点为中心的__________________ 线, 等位线为一族_________________。
2. 射 ; 同心圆1. 损耗媒质中的平面波 , 其传播系数 可表示为__________ 的复数形式,其中表 示衰减的为___________。
电磁波与电磁场期末试题一、填空题(20分)1.旋度矢量的散度恒等与零,梯度矢量的旋度恒等与零。
2.在理想导体与介质分界面上,法线矢量n r由理想导体2指向介质1,则磁场满足的边界条件:01=⋅B n ρρ,s J H n =⨯1ρρ。
3.在静电场中,导体表面的电荷密度σ与导体外的电位函数ϕ满足的关系式n ∂∂=ϕεσ-。
4.极化介质体积内的束缚电荷密度σ与极化强度P 之间的关系式为P ⋅-∇=σ。
5.在解析法求解静态场的边值问题中,分离变量法是求解拉普拉斯方程的最基本方法;在某些特定情况下,还可用镜像法求拉普拉斯方程的特解。
6.若密绕的线圈匝数为N ,则产生的磁通为单匝时的N 倍,其自感为单匝的2N 倍。
7.麦克斯韦关于位移电流的假说反映出变化的电场要产生磁场。
8.表征时变场中电磁能量的守恒关系是坡印廷定理。
9.如果将导波装置的两端短路,使电磁波在两端来回反射以产生振荡的装置称为谐振腔。
10.写出下列两种情况下,介电常数为ε的均匀无界媒质中电场强度的量值随距离r 的变化规律:带电金属球(带电荷量为Q )E =24r Qπε;无限长线电荷(电荷线密度为λ)E =rπελ2。
11.电介质的极性分子在无外电场作用下,所有正、负电荷的作用中心不相重合,而形成电偶极子,但由于电偶极矩方向不规则,电偶极矩的矢量和为零。
在外电场作用下,极性分子的电矩发生转向,使电偶极矩的矢量和不再为零,而产生极化。
12.根据场的唯一性定理在静态场的边值问题中,只要满足给定的边界条件,则泊松方程或拉普拉斯方程的解是唯一的。
二、判断题(每空2分,共10分)1.应用分离变量法求解电、磁场问题时,要求整个场域内媒质必须是均匀、线性的。
(×)2.一个点电荷Q 放在球形高斯面中心处。
如果此电荷被移开原来的球心,但仍在球内,则通过这个球面的电通量将会改变。
(×)3.在线性磁介质中,由IL ψ=的关系可知,电感系数不仅与导线的几何尺寸、材料特性有关,还与通过线圈的电流有关。
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【《电磁场与电磁波》考试试卷(第二套)
课程号
4804024040
考试时间 100 分钟
一、填空题(每空2分):
1、电流连续性方程的微分形式是______________,恒定电流场的电流连
续性方程的微分形式是______________。
2、标量函数yz x 2=ψ在点(2,3,1)处的梯度等于
______________________,沿单位矢量50
5
504503z y x l e e e e ++=方向的方向导数等于______________________。
3、已知一矢量函数)(0H B ay e ax e H y x
μ=-=,其中a 为常数,问: 1)、它可能是磁场的场量吗?__________(填是或不是);
2)、若是,求其源量=J
______________。
4、若导电媒质的电导率为σ、介电常数为ε,谐变电磁场的角频率为ω,其等效介电常数c ε=___________,当σ
ωε
<<_______时,该媒质可称为弱导电媒质。
5、在两种电介质分界面上,如果自由面电荷等于零(0=S ρ),则场量E
的____________(填切向或法向)分量是连续的,场量D
的____________
(填切向或法向)分量是连续的。
6、在恒定磁场中,=⨯∇H _______,=⋅∇B _______。
(A
是矢量磁位)
适用专业年级(方向): 通信工程、电信科技 考试方式及要求:闭卷
7、已知自由空间传播的均匀平面波的磁场强度为 )10103cos(109z t e t z H x ππ-⨯= ),( m V / 该均匀平面波的波长等于______,相位常数等于______。
8、平面电磁波由介质1垂直入射至介质2时,若两介质的εr1=4,
μr1=1, ε
r2=9,μr2=1,反射系数Γ
=__________,透射系数T =_________。
9、均匀平面波)
()(),(4
cos 4sin π
ωπω+-+--=kz t E e kz t E e t z E m y m x ,其复数形式是__________________________________,极化方式为______________波。
10、平行极化波以θ角斜入射到理想导体表面时,合成波的相速
=p v ___________,合成波是___________(填TE 波或TM 波)。
二、计算题: 1、(13分)电场中有一半径为a 、介电常数为ε的介质球,已知球内、外的电位函数分别为
)(c o s
2c o s 2
030001a r r
E a r E ≥+-+-=θεεεεθ
ϕ
)(c o s
2300
2a r r E ≤+-
=θεεεϕ
试验证介质球表面上的边界条件,并计算介质球表面上的束缚电荷密度。
2、(10分)自由空间中的电磁场为
)cos(100,kz t e t z E x -=ω )( m V /
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)cos(65.2,kz t e t z H y -=ω
)( m A /
式中42.000==εμω
k m rad /。
求:
(1)瞬时坡印廷矢量;(2)平均坡印廷矢量;(3)任一时刻流入如图所示的平行六面体(长1米、横截面积为0.25平方米)中的净功率。
3、(10分))一个电荷量为q 、质量为m 的小带电体,放置在无限大导体平面的下方,与平面相距为h 。
欲使带电体受到的静电力恰好与重力相平衡,电荷q 的量值应为多少?(设kg m 3102-⨯=,m h 02.0=)
4、(15分)一右旋圆极化波垂直入射至位于Z=0的理想导体板上,其电场强度的复数形式为
z
j m y x i e E e j e z E β--=)( )( m V (1)确定反射波的极化方式;(2)写出Z<0区域总电场强度的瞬时表达式;(3)求板上的感应面电流密度。
5、(12分)如图的导体槽在z 方向无限长,底面保持为电位ϕ⎪y=0 =V 0,其余两面电位为零,利用分离变量法,求槽内电位分布),(y x ϕ。
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附录:
真空介电常数m H m F /104,/10361
7090--⨯=⨯=
πμπ
ε磁导率 在球坐标中:φθθθθφ
θ∂∂+
∂∂+∂∂=⋅∇A r A r A r r
r A r sin 1)(sin sin 1)(122 φ
θθφθ∂∂+∂∂+∂∂=∇u
r e u r e r u e u r
sin 11 φ
θφ
θθφθθθA r rA A r
e r e r e r A r r
sin sin sin 12
∂∂
∂∂∂∂
=⨯∇
在柱坐标中:z
e e e z ∂∂+∂∂+∂∂=∇ψ
ϕψρρψψϕρ
z
A A A A z
∂∂+∂∂+∂∂=⋅∇φρρρρφρ1)(1。