良导体的条件
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《电动力学》简答题参考答案1. 分别写出电流的连续性方程的微分形式与积分形式,并简单说明它的物理意义。
解答:电流的连续性方程的微分形式为0J t ρ∂∇⋅+=∂K 。
其积分形式为d d d d S J S V t ρΩ⋅=−∫∫∫∫K K v 。
电流的连续性方程实际上就是电荷守恒定律的公式表示形式,它表示:当某区域内电荷减少时,是因为有电荷从该区域表面流出的缘故;相反,当某区域内电荷增加时,是因为有电荷通过该区域的表面流入的缘故。
2. 写出麦克斯韦方程组,并对每一个方程用一句话概括其物理意义。
解答:(1)f D ρ∇⋅=K 电荷是电场的源;(2)B E t∂∇×=−∂K K 变化的磁场产生电场; (3)0B ∇⋅=K 磁场是无源场;(4)f D H J t∂∇×=+∂K K K 传导电流以及变化的电场产生磁场。
3. 麦克斯韦方程组中的电场与磁场是否对称?为什么?解答:麦克斯韦方程组中的电场与磁场并不对称,因为电场是有源场,电荷是电场的源,而磁场是无源场,不存在磁荷。
4. 一个空间矢量场A K ,给出哪些条件能把它唯一确定?解答:由矢量场的唯一性定理:(1)位于空间有限区域内的矢量场,当它的散度,旋度以及它在区域边界上的场分布给定之后,该矢量场就被唯一确定;(2)对于无限大空间,如果矢量在无限远处减少至零,则该矢量由其散度和旋度唯一确定。
5. 写出极化电流与极化强度、磁化电流密度与磁化强度之间的关系式。
解答:极化电流与极化强度之间的关系式为P P J t ∂=∂K K ; 磁化电流密度与磁化强度之间的关系式为M J M =∇×K K 。
6. 简述公式d d d d d V V w V f V S tσ−=⋅+⋅∫∫∫v K K K K v 的物理意义。
解答:d d d Vw V t −∫表示单位时间区域V 内电磁场能量的减少,d V f V ⋅∫v K K 表示单位时间电磁场对该区域的电荷系统所作的功,d S σ⋅∫K K v 表示单位时间流出该区域的能量。
第四章 电磁波的传播一、 填空题1、 色散现象是指介质的( )是频率的函数. 答案:,εμ2、 平面电磁波能流密度s 和能量密度w 的关系为( )。
答案:S wv =3、 平面电磁波在导体中传播时,其振幅为( )。
答案:0x E e α-⋅4、 电磁波只所以能够在空间传播,依靠的是( )。
答案:变化的电场和磁场相互激发5、 满足条件( )导体可看作良导体,此时其内部体电荷密度等于( ) 答案:1>>ωεσ, 0, 6、 波导管尺寸为0.7cm ×0.4cm ,频率为30×109HZ 的微波在该波导中能以( )波模传播。
答案: 10TE 波7、 线性介质中平面电磁波的电磁场的能量密度(用电场E 表示)为( ),它对时间的平均值为( )。
答案:2E ε,2021E ε 8、 平面电磁波的磁场与电场振幅关系为( )。
它们的相位( )。
答案:E vB =,相等9、 在研究导体中的电磁波传播时,引入复介电常数='ε( ),其中虚部是( )的贡献。
导体中平面电磁波的解析表达式为( )。
答案: ωσεεi +=',传导电流,)(0),(t x i x e e E t x E ωβα-⋅⋅-= ,10、 矩形波导中,能够传播的电磁波的截止频率=n m c ,,ω( ),当电磁波的频率ω满足( )时,该波不能在其中传播。
若b >a ,则最低截止频率为( ),该波的模式为( )。
答案: 22,,)()(b n a m n m c +=μεπω,ω<n m c ,,ω,μεπb ,01TE11、 全反射现象发生时,折射波沿( )方向传播.答案:平行于界面 12、 自然光从介质1(11με,)入射至介质2(22με,),当入射角等于( )时,反射波是完全偏振波.答案:201n i arctgn = 13、 迅变电磁场中导体中的体电荷密度的变化规律是( ). 答案:0teσερρ-=二、 选择题1、 电磁波波动方程22222222110,0E B E B c t c t∂∂∇-=∇-=∂∂,只有在下列那种情况下成立( )A .均匀介质 B.真空中 C.导体内 D. 等离子体中 答案: A2、 电磁波在金属中的穿透深度( )A .电磁波频率越高,穿透深度越深 B.导体导电性能越好, 穿透深度越深 C. 电磁波频率越高,穿透深度越浅 D. 穿透深度与频率无关 答案: C3、 能够在理想波导中传播的电磁波具有下列特征( ) A .有一个由波导尺寸决定的最低频率,且频率具有不连续性 B. 频率是连续的 C. 最终会衰减为零 D. 低于截至频率的波才能通过. 答案:A4、 绝缘介质中,平面电磁波电场与磁场的位相差为( )A .4π B.π C.0 D. 2π答案:C5、 下列那种波不能在矩形波导中存在( )A . 10TE B. 11TM C. mn TEM D. 01TE 答案:C6、 平面电磁波E 、B、k 三个矢量的方向关系是( )A .B E ⨯沿矢量k 方向 B. E B⨯沿矢量k 方向 C.B E ⨯的方向垂直于k D. k E ⨯的方向沿矢量B的方向答案:A7、 矩形波导管尺寸为b a ⨯ ,若b a >,则最低截止频率为( )A .μεπa B. μεπb C.b a 11+μεπ D. a2μεπ答案:A8、 亥姆霍兹方程220,(0)E k E E ∇+=∇⋅=对下列那种情况成立( ) A .真空中的一般电磁波 B. 自由空间中频率一定的电磁波C. 自由空间中频率一定的简谐电磁波D. 介质中的一般电磁波 答案:C9、 矩形波导管尺寸为b a ⨯ ,若b a >,则最低截止频率为( )A .μεπa B. μεπb C.b a 11+μεπ D. a2μεπ答案:A三、 问答题1、 真空中的波动方程,均匀介质中的定态波动方程和亥姆霍兹方程所描述的物理过程是什么?从形式到内容上试述它们之间的区别和联系。
简述导体静电平衡的条件和性质。
物体静电平衡时,导体上自由电荷的分布状态是完全确定的。
只要导体两端的电位差等于零,则所有的导体都将带上等量的正电荷或负电荷。
也就是说,导体静电平衡时,各个部分所带的电荷是同性的。
这是因为各个部分之间的电位差始终等于零。
在实际中,由于导体表面电荷密度的不均匀性和接触面的存在,使得导体内外各点的电场有所不同。
这种情况会破坏导体静电平衡,因而造成导体上所带电荷出现异号的现象。
但是,如果在导体表面加上等量的异号电荷,则导体又恢复到静电平衡状态。
这表明,电场对带电物体的作用是通过导体内外的电位差来实现的。
导体内外电位差的大小决定于各点的电场强度。
当物体内部的自由电荷全部消失时,此时导体表面各点的电场强度是均匀的,因此各个部分都带上与它们性质相同的电荷。
即使是导体表面附近的几微米的电荷,也是同性的。
此时的导体称为良导体,如导体铜、铝等。
当外界给予导体的电压不等于零时,各部分就会感应出异号的电荷,从而产生了电场,导体内外的电场并不是均匀的,导体内部各点的电场强度大小和方向随着电荷的变化而变化,这样,各个部分都带上了与它们性质不同的电荷,称为带电体。
因此,绝缘体、半导体和导体都可以看成是带电体。
在金属的情况下,物体表面的金属电极处的电势最低。
其他电势逐渐增高,形成正、负两个电极。
因为金属导体各点的电势均高于表面的电势,所以带正电的导体在任何情况下总是保持带电。
带电体不一定是良导体。
良导体的条件:自由电荷不受其它力的影响,即静电平衡;每个部分都有同性电荷,导体才能保持静电平衡;各个部分的电势差必须等于零。
带电体的条件:自由电荷必须受其它力的影响;自由电荷的多少取决于电场的大小和方向;在金属表面附近,异号电荷对金属表面产生吸引力。
在水溶液中的情况则更为复杂。
离子之间的相互作用很复杂,常常不考虑其他电荷,只考虑阴、阳离子本身。
在水溶液中,因电场的存在,导体内部不可能存在单独的带电体。
实际的带电体一般是导体。
第七章 平面电磁波7.1 将下面用复数形式表示的场矢量变换为瞬时值,或做相反的变换。
()1 0x E e E = ()2 0jkz x E e jE e -=()3()()00cos 2sin x y E e E t kz e E t kz ωω=-+-解:()1 ()()00,,,Re cos x j j tx x x E x y z t e E e e e E t ϕωωϕ⎡⎤=⋅=+⎣⎦ ()2 ()200,,,Re cos 2j kz j t x x E x y z t e E ee e E t kz πωπω⎛⎫- ⎪⎝⎭⎡⎤⎛⎫=⋅=-+⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦()3 ()()200,,,Re 2j t kz j t kz x y E x y z t e E ee E e πωω⎛⎫-+ ⎪-⎝⎭⎡⎤=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦()()0,,,2jkz x y E x y z t e e j E e -=-7.2 将下列场矢量的复数形式写成瞬时值形式()1 ()()0sin sin z jk z z x y E e E k x k y e -=⋅⋅()2()sin 02sin cos cos z jk x x E e j E k e θθθ-=⋅⋅ 解:()1 由式()7.1.2,可得瞬时值形式为()()0Re sin sin z jk z j tz x y E e E k x k y e e ω-⎡⎤=⋅⋅⋅⎣⎦()()()0sin sin cos z x y z e E k x k y t k z ω=⋅⋅-()2 瞬时值形式为()sin 20Re 2sin cos cos z j jk j t x x E e E k e e e πθωθθ-⎡⎤=⋅⋅⋅⋅⎢⎥⎣⎦()02sin cos cos cos sin 2x x z e E k t k πθθωθ⎛⎫=⋅⋅⋅+- ⎪⎝⎭()()02sin cos cos sin sin x x z e E k t k θθωθ=-⋅⋅⋅-7.3 一根半径为a ,出长度为L 的实心金属材料,载有均匀分布沿z 方向流动的恒定电流I 。
电动力学练习题第一章电磁现象的基本规律一. 选择题1•下面函数中能描述静电场强度的是( )2A. 2xe x 3ye y xe z B • 8cos e (球坐系)C •6x ye x3Y ey D • ae z4•非稳恒电流的电流线起自于( )A.正点荷增加的地方;B.负电荷减少的地方;C.正电荷减少的地方;D.电荷不发生改变的地方。
5•在电路中负载消耗的能量是()A.通过导线内的电场传递的;B.通过导线外周围的电磁场传递的;C.通过导线内的载流子传递;D.通过导线外周围的电磁场传递的,且和导线内电流无关。
二、填空题1. ______________ 极化强度为 P 的均匀极化介质球,半径为R,设 P 与球面法线夹角为,则介质球的 电偶极矩等于 _____ ,球面上极化电荷面密度为 ______ 。
2•位移电流的实质是 _________ • 3•真空中一稳恒磁场的磁感应强度 B are(柱坐标系)产生该磁场的电流密度等于 _______ 。
4.在两种导电介质分界面上, 有电荷分布 ,J N 333) 一般情况下,电流密 度满足的边值关系是。
J c (xex ye yzez )9. 传导电流与自由电荷之间的关系为A. are r (柱坐标系)B. aye x axe 『C• axe x aye yD. are (柱坐标系)3.变化的磁场激 发的感应A.E/ 0, E 0 B.E 0,E 0C. E 0, EBt D. E / °, E电场满足( )8. 已知真空中电场为r b "yr( a ,b 为常,则其电荷分布为2•下面矢量函数中不能表示磁场强度的是()极化电流与束缚电荷之间的关系为10. ____________________________________ 电荷守恒定律的微分形式为 三、简答题1•电磁场能量守恒定律的积分形式为:wddtv简要说明上式各项所表达的物理意义。
第一章电磁现象的普遍规律一、主要内容:电磁场可用两个矢量—电场强度和磁感应强度来完全描写,这一章的主要任务是:在实验定律的基础上找出, 所满足的偏微分方程组—麦克斯韦方程组以及洛仑兹力公式,并讨论介质的电磁性质及电磁场的能量。
在电磁学的基础上从实验定律出发运用矢量分析得出电磁场运动的普遍规律;使学生掌握麦克斯韦方程的微分形式及物理意义;同时体会电动力学研究问题的方法,从特殊到一般,由实验定律加假设总结出麦克斯韦方程。
完成由普通物理到理论物理的自然过渡。
二、知识体系:三、内容提要:1.电磁场的基本实验定律:(1)库仑定律:对个点电荷在空间某点的场强等于各点电荷单独存在时在该点场强的矢量和,即:(2)毕奥——萨伐尔定律(电流决定磁场的实验定律)(3)电磁感应定律①生电场为有旋场(又称漩涡场),与静电场本质不同。
②磁场与它激发的电场间关系是电磁感应定律的微分形式。
(4)电荷守恒的实验定律,①反映空间某点与之间的变化关系,非稳恒电流线不闭合。
② 若空间各点与无关,则为稳恒电流,电流线闭合。
稳恒电流是无源的(流线闭合),,均与无关,它产生的场也与无关。
2、电磁场的普遍规律—麦克斯韦方程其中:1是介质中普适的电磁场基本方程,适用于任意介质。
2当,过渡到真空情况:3当时,回到静场情况:4有12个未知量,6个独立方程,求解时必须给出与,与的关系。
介质中:3、介质中的电磁性质方程若为非铁磁介质1、电磁场较弱时:均呈线性关系。
向同性均匀介质:,,2、导体中的欧姆定律在有电源时,电源内部,为非静电力的等效场。
4.洛伦兹力公式考虑电荷连续分布,单位体积受的力:洛伦兹认为变化电磁场上述公式仍然成立,近代物理实验证实了它的正确。
说明:①②5.电磁场的边值关系其它物理量的边值关系:恒定电流:6、电磁场的能量和能流能量密度:能流密度:三.重点与难点1.概念:电场强度、磁感应强度、电流密度、极化强度、磁化强度、能流密度。
2.麦克斯韦方程、电荷守恒定律、边值关系、极化强度与极化电荷的关系、磁化强度与磁化电流的关系、应用它们进行计算和证明。
导热系数的实验感悟与建议导热系数测定的实验体会与收获通过测定良导体(铜、空气)、不良导体(橡胶)的导热系数实验,我们组的各同学都明白了要用1、测良导体、不良导体的导热系数的方法是稳态法2、导热系数的物理意义是什么?3、测λ要满足什么条件,怎样保证这些条件?4、测量冷却速率时,为什么要在稳态温度θ2附近取值?一、测良导体、不良导体的导热系数的方法是稳态法测量导热系数我们组用的是稳态法,在稳态法中,先利用热源对样品加热,样品内部的温差使热量从高温向低温处传导,样品内部各点的温度将随加热快慢和传热快慢的影响而变动;适当控制实验条件和实验参数可使加热和传热的过程达到平衡状态,则待测样品内部可能形成稳定的温度分布,根据这一温度分布就可以计算出导热系数。
而在动态法中,最终在样品内部所形成的温度分布是随时间变化的,如呈周期性的变化,变化的周期和幅度亦受实验条件和加热快慢的影响,与导热系数的大小有关。
本实验应用稳态法测量良导体(铜、空气)、不良导体(橡皮样品)的导热系数,学习用物体散热速率求传导速率的实验方法。
二、导热系数的物理意义:导热系数是表征物质热传导性质的物理量。
导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,°C),在1秒内,通过1平方米面积传递的热量,用λ表示,单位为瓦/(米·度),w/(m ·k)(W/m · K,此处的K可用℃代替。
导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。
材料结构的变化与所含杂质的不同对材料导热系数数值都有明显的影响,因此材料的导热系数常常需要由实验去具体测定。
三、测λ要满足什么条件,怎样保证这些条件?(1)测θ1、θ2 系统要处于稳定态,即这两个温度在10分钟内保持不变,并且θ1大于θ2。
θ1 人为控制在3.47——3.53mv (2)测量散热板在θ2 附近的冷却速率。
四、测冷却速率时,为什么要在稳态温度θ2附近选值?(1)当散热板处在不同温度时,它的散热速率不同,与本体温度、环境温度有关。
一、单项选择题1.学习电动力学课程的主要目的有下面的几条,其中错误的是(D) A.把握电磁场的基本规律,深入对电磁场性质和时空概念的理解B.获得本课程领域内分析和处理一些基本问题的初步力量,为以后解决实际问题打下基础C.更深刻领悟电磁场的物质性,深入辩证唯物主义的世界观D.物理理论是否定之否定,没有肯定的真理,世界是不行知的 2.V∙(A×B)=(C ) A.A∙(V×B)+B∙(V×A) B.A(VxB)-B(VxA) C.B∙(V×A)-A∙(V×B) D.(V∙A)×B3.下列不是恒等式的为(CA.V×=OB.V∙V×/=0C.V ∖7φ=QD.V ∖7φ=V 2φ 4.设-=J(X 一f)2+(y-y ,)2+(z 一z ,)2为源点到场点的距离,「的方向规定为从源点指向场点,则(B)o B.Vr=- C.V7=0D.Vr=-5.若所为常矢量,矢量H=卑K 标量8=等,则除R=O 点外,Z 与。
应满意关系(A) A.V×A=V φB.V×A=-VφC.A=VφD.以上都不对6. 设区域V 内给定自由电荷分布夕(X),S 为P 的边界,欲使V 的电场唯一确定,则需要给定(A )。
A.0∣s 或?ISB.OlSC 后的切向重量D.以上都不对7. 设区域V 内给定自由电荷分布P(X),在V 的边界S 上给定电势时$或电势的法向导数器,则V 内 的电场(A) A.唯一确定B.可以确定但不唯一C.不能确定D.以上都不对8. 导体的静电平衡条件归结为以下几条,其中错误的是(C) A.导体内部不带电,电荷只能分布于导体表面 B.导体内部电场为零 C.导体表面电场线沿切线方向D.整个导体的电势相等9. 一个处于元'点上的单位点电荷所激发的电势族(五)满意方程(C) A.V 2ι∕∕(x)=0C.^72ψ(x)= ------------ δ{x -x ,)⅞10 .对于匀称带电的球体,有(C)OA.电偶极矩不为零,电四极矩也不为零 C.电偶极矩为零,电四极矩也为零11 .对于匀称带电的长形旋转椭球体,有(BA.电偶极矩不为零,电四极矩也不为零C.电偶极矩为零,电四极矩也为零12 .对于匀称带电的立方体,则(C)A.Vr = OB.V 2ι∕∕(x) =-1 / D. V 2ψ(x) = --δ(x ,) εoB.电偶极矩为零,电四极矩不为零 D.电偶极矩不为零,电四极矩为零B.电偶极矩为零,电四极矩不为零 D.电偶极矩不为零,电四极矩为零A.电偶极矩不为零,电四极矩为零 C.电偶极矩为零,电四极矩也为零 13 .电四极矩有几个独立重量?(C )A.9个B.6个C.5个14 .平面电磁波的特性描述如下:电磁波为横波,后和月都与传播方向垂直后和后相互垂直,后X 月沿波矢E 方向 □卢和方同相,振幅比为V 以上3条描述正确的个数为(D ) A.O 个B.1个C.2个15 .关于全反射下列说法正确的是(D )。
.zD a e 2.63x yC xye y e + .x yB aye axe -+ .()r A are 柱坐标系p p B are ϕ=电动力学练习题第一章电磁现象的基本规律一.选择题1.下面函数中能描述静电场强度的是( )2.下面矢量函数中不能表示磁场强度的是( )3.变化的磁场激发的感应电场满足( )4.非稳恒电流的电流线起自于( )A.正点荷增加的地方;B.负电荷减少的地方;C.正电荷减少的地方;D.电荷不发生改变的地方。
5.在电路中负载消耗的能量是( )A.通过导线内的电场传递的;B.通过导线外周围的电磁场传递的;C.通过导线内的载流子传递;D. 通过导线外周围的电磁场传递的,且和导线内电流无关。
二、填空题1.极化强度为 的均匀极化介质球,半径为R,设与球面法线夹角为θ,则介质球的电偶极矩等于_____,球面上极化电荷面密度为_____。
2.位移电流的实质是_________.3.真空中一稳恒磁场的磁感应强度(柱坐标系)产生该磁场的电流密度等于_______。
4.在两种导电介质分界面上,有电荷分布,一般情况下,电流密度满足的边值关系是____。
5.已知某一区域在给定瞬间的的电流密度:其中c 是大于零的常量。
此瞬间电荷密度的时间变化率等于___ ,若以原点为中心,a 为半径作一球面,球内此刻的总电荷的时间变化率等于_____。
6.在两绝缘介质的界面处,电场的边值关系应采用()21 ,n D D ⋅-= 21()n E E ⨯-=。
在绝缘介质与导体的界面(或两导体的界面处)稳恒电流的情况下,电流的边值关系为7.真空中电磁场的能量密度w =_____________,能流密度S =_________。
8.已知真空中电场为23r r E ab r r =+(a ,b 为常数),则其电荷分布为______。
9.传导电流与自由电荷之间的关系为:f J ∇⋅= _____________ 极化电流与束缚电荷之间的关系为:p J ∇⋅=_____________然而按分子电流观点,磁化电流的散度为 M J ∇⋅=_____________ 10.电荷守恒定律的微分形式为_____________。
《电磁场与电磁波》答案(1)一、判断题(每题2分,共20分)说明:请在题右侧的括号中作出标记,正确打√,错误打×1. 均匀平面波是一种在空间各点处电场强度相等的电磁波。
2. 电磁波的电场强度矢量必与波的传播方向垂直。
3. 在有限空间V 中,矢量场的性质由其散度、旋度和V 边界上所满足的条件唯一的确定。
4. 静电场是有源无旋场,恒定磁场是有旋无源场。
5. 对于静电场问题,仅满足给定的泊松方程和边界条件,而形式上不同的两个解是不等价的。
6. 电介质在静电场中发生极化后,在介质的表面必定会出现束缚电荷。
7. 用镜像法求解静电场问题的本质,是用场域外的镜像电荷等效的取代原物理边界上的感应电荷或束缚电荷对域内电场的贡献,从而将有界空间问题转化为无界空间问题求解。
8. 在恒定磁场问题中,当矢量位在圆柱面坐标系中可表为()zA A r e =r r时,磁感应强度矢量必可表为()B B r e φ=r r。
9. 位移电流是一种假设,因此它不能象真实电流一样产生磁效应。
10.均匀平面波在理想媒质中的传播时不存在色散效应,在损耗媒质中传播时存在色散效应。
二、选择题(每题2分,共20分) (请将你选择的标号填入题后的括号中)1. 有一圆形气球,电荷均匀分布在其表面上,在此气球被缓缓吹大的过程中,始终处在球外的点其电场强度( C )。
[ ×]1 [ ×]2 [ √]3 [ √]4 [ ×]5[ √]6 [ √]7 [ √]8[ ×]9 [ √]10A .变大B .变小C .不变2. 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 .场域内的电荷分布是否未改变 C .边界条件是否保持不变 D .同时选择B 和C3. 一个导体回路的自感( D )。
A .与回路的电流以及回路的形状、大小、匝数和介质的磁导率有关B .仅由回路的形状和大小决定C .仅由回路的匝数和介质的磁导率决定D .由回路的形状、大小、匝数和介质的磁导率决定 4. 判断下列矢量哪一个可能是恒定磁场( C )。
电动力学复习题一.填空1.a、k 及0E 为常矢量,则)]sin([0r k E⋅⋅∇= , )]sin([0r k E⋅⨯∇= 。
2.反射波电场与入射波电场反相,这现象称为反射过程中的 。
4.波矢量αβi k +=,其中相位常数是 ,衰减常数是 。
5.电容率ε'=ε+iωσ,其中实数部分ε代表 电流的贡献,它不能引起电磁波功率的耗散,而虚数部分是______电流的贡献,它引起能量耗散。
6.频率为91030⨯Hz 的微波,在0.7cm ⨯0.4cm 的矩形波导管中,能以 波模传播。
7.爱因斯坦质能关系为 。
8.电荷守恒定律的微分形式为 ,其物理意义为 ;积分形式为 ,其物理意义为 。
9.a为常矢量,则=⋅∇)(r a , r a)(∇⋅= 。
10.B =▽⨯A ,若B确定,则A _______(填确定或不确定),A 的物理意义是 。
11.在某区域内能够引入磁标势的条件是 。
12.电四极矩有 个独立分量。
13.金属内电磁波的能量主要是 能量14.良导体条件为 ;它是由 和 两方面决定的。
15.库仑规范辅助条件为____________;洛伦兹规范辅助条件为____________,在此条件下,达朗贝尔矢势方程为________________________________。
16.爱因斯坦提出了两条相对论的基本假设:⑴ 相对性原理:________。
⑵ 光速不变原理:________。
17.超导体的性质为 、 、 、 。
18.动量守恒定律的薇分式是 ,它的物理意义是 _;积分式是 ,其物理意义为 ____________________。
19.能量守恒定律的微分形式是 ,它的物理意义是 ;积分式是 ,其物理意义为 ____________________。
20.平面电磁波在介质中的特性为:① (相位关系) ;② (振幅关系);③ (能量关系) 。
平面电磁波在导体中的特性为:① ;② ;③ 。
一、单项选择题1. 下列计算正确的是 ( ) A. 30r r ⎛⎫∇⋅= ⎪⎝⎭ B. 34()r r r πδ⎛⎫∇⋅= ⎪⎝⎭ C. 0r r ⎛⎫∇⋅= ⎪⎝⎭ D. 20r r ⎛⎫∇⋅= ⎪⎝⎭2. k 为常矢量,下列计算正确的是( )A. r k r k e k e⋅⋅⋅=∇ B. r k r k e k e ⋅⋅=∇ C. r k r k e r e ⋅⋅⋅=∇ D. r k r k e r e ⋅⋅=∇3. 导体中平面电磁波的电场表示式为 ( )A.()0i k x t E E e ω⋅-=B.()0x i x t E E e e αβω-⋅⋅-=C.0cos()E E t ωϕ=+ D. 0sin()E E t ωϕ=+4. 以下说法正确的是( ) A. 12W dV ρϕ=⎰ 只有作为静电场总能量才有意义 B. 12W dV ρϕ=⎰ 给出了能量密度 C. 12W dV ρϕ=⎰ 对非静电场同样适用 D. 12W dV ρϕ=⎰ 仅适用于变化的电场5. 电四级张量的独立分量个数为:( )A. 5B. 6C. 9D. 由体系的电荷分布而定。
6. 在同一介质中传播的电磁波的相速度 v= ( )A. 相同B. 不同C. 与电磁波的频率有关D. 以上说法均不正确7. 已知电极化强度,则极化电荷密度为 ( )A.B.C.D.8. 下面说法正确的是 ( )A. 空间任一点的场强是由该点的电荷密度决定的;B.空间任一点的场强的散度是由所有在场的电荷q决定的;C. 空间任一点的场强的散度只与该点的电荷密度有关;D. 空间某点,则该点,可见该点也必为零.9. 球对称电荷分布的体系是:( )A. 电中性的B. 电偶极矩不为零,电四级矩为零C. 电偶极矩为零,电四级矩不为零D. 各级电多极矩均为零10. 电像法的理论基础是 ( )A. 场方程的边界条件B. 麦克斯韦方程组C. 唯一性定理D. 场的叠加原理11. 在同一介质中传播的电磁波的相速度v = ( )A. 相同B. 不同C. 与电磁波的频率有关D. 以上说法均不正确12. H B μ= 是 ( )A .普适的 B. 仅适用于铁磁性物质C .仅适用于线性非铁磁性物质 D. 不适用于非铁磁性物质13. 以下说法正确的是: () A . 平面电磁波的E 和B 一定同相B . 平面电磁波中电场能量一定等于磁场能量C . 两种电磁波的频率相同,它们的波长也一定相同D . 以上三种说法都不正确。
电动力学试题题库一、填空题:1. 一个半径为a的带电球,电荷在球内均匀分布,总电荷为Q ,则球内电场满足____________,球外电场满足____________。
2. 一个半径为a的带电球,电荷在球内均匀分布,总电荷为Q ,则球内电场满足____________,球外电场满足____________。
3. 一根无限长直圆柱形导体,横截面半径为a,沿轴向通有均匀分布的稳恒电流,电流强度为.设导体的磁导率为,导体外为真空,则柱内磁场的旋度为_______,柱外磁场的旋度为_______。
4. 一根无限长直圆柱形导体,横截面半径为a,沿轴向通有均匀分布的稳恒电流,电流强度为.设导体的磁导率为,导体外为真空,则柱内磁场的散度为_______,柱外磁场的散度为_______。
5. 静电场中导体的边界条件有两种给法,一种是给定____________,另一种是给定____________。
6. 静电场中半径为a导体球,若将它与电动势为的电池的正极相连,而电池的负极接地,则其边界条件可表示为______________;若给它充电,使它带电,则其边界条件可表示为______________________________________。
7. 复电容率的实部代表______________的贡献,虚部代表______________的贡献。
8. 良导体的条件是_________________,理想导体的条件是_________________。
9. 复波矢的实部描述_________________,复波矢的实部描述_________________。
10. 库仑规范条件是__________________________,洛伦兹规范条件是__________________________。
11. 静电场方程的微分形式为___________、__________。
12. 恒定磁场方程的微分形式为___________________、___________________。
初中物理知识要点整理之《热学》中考物理知识点:热量1.热量定义:物体在热传递的过程中,吸收或放出热的多少。
(热量是一个随热传递过程的发生而存在的物理量,没有热传递,就没有热量可言,因此,不能用“具有”、“含有”等词来描述热量。
2.热量的符号:Q3.热量的单位:焦(符号:J)4.热量的计算公式:Q=cm△t吸热:Q吸=cm(t-t0)放热:Q放=cm(t0-t)△t—变化的温度(升高的温度或降低的温度)t0—初温t—末温5.对公式Q=cm△t的理解:物体吸收或放出的热量与物质的比热、物体的质量、物体温度的变化都有关系,c、m、△t与Q之间是多因一果的关系,而不是一因一果的关系。
中考物理知识点:热传递1.热传递:热从高温物体传向低温物体或从物体的高温部分传向低温部分的现象叫做热传递。
2.条件:物体之间或同一个物体的不同部分之间存在温度差3.规律:热总是从温度高的物体传向温度低的物体或从物体的高温部分传向低温部分,直到温度相同为止。
4.热传递方式:热传导、热对流、热辐射。
物体热辐射和吸收热的本领,跟物体的温度,表面的颜色和光滑程度有关。
(1)物体的温度越高,热辐射的本领越大。
(2)黑色物体吸收热和辐射热的本领,比白色物体强(3)表面光滑的物体吸收热和辐射热的本领,比表面粗糙的物体弱。
5.热的良导体和热的不良导体(1)热的良导体:善于传导热的物质叫做热的良导体。
各种金属、汞是热的良导体,最善于传导热的是银,其次是铜和铝。
(2)热的不良导体:不善于传导热的物质叫做热的不良导体。
瓷、纸、木、玻璃、皮革、羽毛、棉花、软木、液体(除汞外)、气体等都是热的不良导体。
中考物理知识点:性质1.质量相同的同种物质,升高的温度越多,吸收的热量越多。
2.同种物质,升高相同的温度,质量越大,吸收的热量越多。
3.质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同。
4.同种物质,吸收的热量与质量和升高的温度的乘积的比值是个定值。
电动⼒学期末各章复习试题(选择+填空)第⼀章选择题1. ⽅程/E B t ??=-??的建⽴主要依据哪⼀个实验定律 ( )A 电荷守恒定律B 安培定律C 电磁感应定律D 库仑定律2.已知电极化强度,则极化电荷密度为()A. B. C. D.3.若在某区域已知电位移⽮量,则该区域的电荷体密度为()4.下⾯说法正确的是()A. 空间任⼀点的场强是由该点的电荷密度决定的;B. 空间任⼀点的场强的散度是由所有在场的电荷q决定的; C. 空间任⼀点的场强的散度只与该点的电荷密度有关; D. 空间某点,则该点,可见该点也必为零.5. H Bµ= 是()A .普适的 B. 仅适⽤于铁磁性物质C .仅适⽤于线性⾮铁磁性物质 D. 不适⽤于⾮铁磁性物质6、对任意介质,下列⽅程⼀定正确的有() A.极化强度⽮量E P )(0εε-= B.极化强度⽮量0e P E χε=C.磁化强度⽮量M u B H -=0D.磁化强度⽮量001()M H µµµ=- 7、对于表达式 (I) dv E D W e ?=21和(II )=dv W e ?ρ21,下列说法中正确的有()A .表达式I 和II 在任何电场情况下总是等价的B .I 中的被积函数是电场能量密度,⽽II 中的被积函数则⽆此物理意义C .?ρ21的单位不是能量密度的单位 x y D xe ye =+.2D ρ=-.2A ρε=-.2B ρ=.2C ρε=D . I 中的被积函数不代表电场的能量密度,⽽II 中的被积函数则有此物理意义8、对任意介质,下列⽅程⼀定正确的有()A.极化强度⽮量0P D E ε=-B.极化强度⽮量0e P E χε=C.磁化强度⽮量m M H χ=D.磁化强度⽮量001()M H µµµ=-9、⼀般情况下电磁场切向分量的边值关系为:< >A: ()210n D D ?-=;()210n B B ?-=; B: ()21n D D σ?-=;()210n B B ?-= ; C: ()210n E E ?-=;()210n H H ?-=; D: ()210n E E ?-=;()21n H H α?-=。
电动力学复习题一.填空1.a 、k 及0E 为常矢量,则)]sin([0r k E ⋅⋅∇= , )]sin([0r k E ⋅⨯∇= 。
2.反射波电场与入射波电场反相,这现象称为反射过程中的 。
4.波矢量αβ i k +=,其中相位常数是 ,衰减常数是 。
5.电容率ε'=ε+i ωσ,其中实数部分ε代表 电流的贡献,它不能引起电磁波功率的耗散,而虚数部分是______电流的贡献,它引起能量耗散。
6.频率为91030⨯Hz 的微波,在0.7cm ⨯0.4cm 的矩形波导管中,能以 波模传播。
7.爱因斯坦质能关系为 。
8.电荷守恒定律的微分形式为 ,其物理意义为 ;积分形式为 ,其物理意义为 。
9.a 为常矢量,则=⋅∇)(r a , r a )(∇⋅= 。
10.B =▽⨯A ,若B 确定,则A _______(填确定或不确定),A的物理意义是 。
11.在某区域内能够引入磁标势的条件是 。
12.电四极矩有 个独立分量。
13.金属内电磁波的能量主要是 能量14.良导体条件为 ;它是由 和 两方面决定的。
15.库仑规范辅助条件为____________;洛伦兹规范辅助条件为____________,在此条件下,达朗贝尔矢势方程为________________________________。
16.爱因斯坦提出了两条相对论的基本假设:⑴ 相对性原理:________。
⑵ 光速不变原理:________。
17.超导体的性质为 、 、 、 。
18.动量守恒定律的薇分式是 ,它的物理意义是 _;积分式是 ,其物理意义为 ____________________。
19.能量守恒定律的微分形式是 ,它的物理意义是 ;积分式是 ,其物理意义为 ____________________。
20.平面电磁波在介质中的特性为:① (相位关系) ;② (振幅关系);③ (能量关系) 。
平面电磁波在导体中的特性为:① ;② ;③ 。
总复习试卷一.填空题(30分,每空2分)1.麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设是()和()。
2.电磁波(电矢量和磁矢量分别为和)在真空中传播,空间某点处的能流密度()。
3.在矩形波导管(a, b)内,且,能够传播TE10型波的最长波长为();能够传播TM型波的最低波模为().4.静止μ子的平均寿命是s. 在实验室中,从高能加速器出来的μ子以0.6c(c为真空中光速)运动。
在实验室中观察,(1)这些μ子的平均寿命是()(2)它们在衰变前飞行的平均距离是().5.设导体表面所带电荷面密度为,它外面的介质电容率为ε,导体表面的外法线方向为。
在导体静电条件下,电势φ在导体表面的边界条件是()和( )。
6.如图所示,真空中有一半径为a的接地导体球,距球心为d(d>a)处有一点电荷q,则其镜像电荷的大小为(),距球心的距离大小为()。
7.阿哈罗诺夫-玻姆(Aharonov-Bohm)效应的存在表明了()。
8.若一平面电磁波垂直入射到理想导体表面上,则该电磁波的穿透深度δ为()。
9.利用格林函数法求解静电场时,通常根据已知边界条件选取适当的格林函数。
若为源点到场点的距离,则真空中无界空间的格林函数可以表示为()。
10.高速运动粒子寿命的测定,可以证实相对论的( )效应。
二.判断题(20分,每小题2分)(说法正确的打“√”,不正确的打“ ”)1.无论稳恒电流磁场还是变化的磁场,磁感应强度都是无源场。
()2.亥姆霍兹方程的解代表电磁波场强在空间中的分布情况,是电磁波的基本方程,它在任何情况下都成立。
()3.无限长矩形波导管中不能传播TEM波。
()4.电介质中,电位移矢量的散度仅由自由电荷密度决定,而电场的散度则由自由电荷密度和束缚电荷密度共同决定。
()5.静电场总能量可以通过电荷分布和电势表示出来,即,由此可见的物理意义是表示空间区域的电场能量密度。
()6.趋肤效应是指在静电条件下导体上的电荷总是分布在导体的表面。
热的良导体名词解释又称热的良导体。
是指在一定条件下,电阻率小、电阻温度系数和电阻率温度系数都很大的固体材料。
它在电学中主要用于电路中的电抗器、电容器和电感器等。
热的良导体热的良导体的材料,它们的电阻随温度的变化比较大。
具有这种性质的材料叫做热的良导体。
热的良导体是由许多晶粒(如金属、合金、陶瓷)混合而成,在结构上显示出周期性。
某些金属材料在熔点附近的电阻变化极小,甚至不随温度改变,这种材料叫做热的良导体。
非金属材料也有热的良导体,例如水银,铝和其他合金,它们的电阻随温度的变化与金属相比要小得多。
热的良导体的发现和研究始于19世纪末期,当时就利用电热法对白热的铁粉进行加热。
但是热的良导体的制备技术很复杂,因此对其物理性质的了解是很困难的。
热的良导体可分为金属及合金两大类。
金属材料在工业中应用极广,主要是利用它们电阻率高、热传导能力强、耐腐蚀等特性。
人们曾对电阻率随温度变化规律的研究做过各种尝试,但都没有取得预期的效果。
1873年克拉普罗特发现当温度超过一定限度时,金属的电阻率反而会急剧地增大。
在1906年玻尔兹曼证实,铁、铜、银等金属的电阻值随温度上升,而铅、锡、汞等金属的电阻值却随温度下降,其间虽然存在着明显的差异,但说明电阻率是金属材料重要的物理特性之一。
在一般情况下,金属的电阻率随温度的升高而增大。
在20 ℃时,铜和铁的电阻率比水银大,水银的电阻率最低。
高纯度的金属的电阻率随温度的升高而增大的原因,一般认为是由于随着温度升高,原子热运动的平均自由程缩短,使得热运动集中于较短的振动波长内,从而导致热扩散困难。
另外,金属的原子半径比分子或离子半径大得多,并且键合力较强,使得金属的热导率也高于其他物质。
此外,金属中原子排列整齐,晶格畸变较少,晶粒边界能较高,因此金属的电阻率总的来讲,通常较大。
如铜的电阻率为0.0029Ω·m-1,金的电阻率为0.00291Ω·m-1。
但在通常情况下,金属的电阻率总是随温度的上升而减小,这是由于热传导作用。
良导体的条件
良导体的条件
导体是指可以传递电流的物质,而良导体则是指能够传递电流并且具有较低电阻的物质。
在工业、科学和日常生活中,我们需要使用良好的导体来完成各种任务。
那么,什么样的物质才能被称为良导体呢?以下是一些常见的良导体条件。
1. 低电阻率
一个良好的导体应该具有低电阻率。
电阻率是指单位长度内某种材料所产生的电阻。
通常情况下,金属是最常见的良导体之一,因为它们具有极低的电阻率。
例如,银的电阻率只有1.59×10^-8 Ω·m,而铜和金属铝分别为1.68×10^-8 Ω·m和2.82×10^-8 Ω·m。
2. 高热传导性
除了低电阻率外,一个良好的导体还应该具有高热传导性。
这意味着它可以有效地将热量从一个地方传递到另一个地方。
这对于许多应用非常重要,例如散热器、加热器和冷却器等。
3. 高化学稳定性
良好的导体应该具有高化学稳定性,这意味着它们不会轻易被氧化或
腐蚀。
这对于许多应用非常重要,例如在空气中运行的电路或在酸性
环境中工作的电池。
4. 良好的机械强度
一个良好的导体应该具有良好的机械强度,这意味着它可以抵抗拉伸、弯曲和压缩等力。
这对于许多应用非常重要,例如在汽车引擎中使用
的导线和连接器。
5. 易加工性
最后,一个良好的导体还应该具有易加工性。
这意味着它可以轻松地
加工成各种形状和尺寸,并且可以容易地焊接、铆接或螺纹连接等。
结论
综上所述,一个良好的导体需要具备低电阻率、高热传导性、高化学
稳定性、良好的机械强度和易加工性等条件。
只有当所有这些条件都
满足时,我们才能得到一种真正优秀的导体,并且它可以被广泛地用
于各种应用领域。