《电磁场与电磁波》复习试卷
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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。
第二章(选择)1、将一个带正电的带电体A从远处移到一个不带电的导体B附近,导体B的电势将( A )A升高B降低C不会发生变化D无法确定2、下列关于高斯定理的说法正确的是(A)A如果高斯面上E处处为零,则面内未必无电荷。
B如果高斯面上E处处不为零,则面内必有静电荷。
C如果高斯面内无电荷,则高斯面上E处处为零。
D如果高斯面内有净电荷,则高斯面上E处处不为零3、以下说法哪一种是正确的(B)A电场中某点电场强度的方向,就是试验电荷在该点所受的电场力方向B电场中某点电场强度的方向可由E=F/q确定,其中q0为试验电荷的电荷量,q0可正可负,F为试验电荷所受的电场力C在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的电场强度处处相同D以上说法都不正确4、当一个带电导体达到静电平衡时(D)A表面曲率较大处电势较高B表面上电荷密度较大处电势较高C导体内部的电势比导体表面的电势高D导体内任一点与其表面上任一点电势差等于零5、下列说法正确的是(D)A场强相等的区域,电势也处处相等B场强为零处,电势也一定为零C电势为零处,场强也一定为零D场强大处,电势不一定高6、就有极分子电介质和无极分子电介质的极化现象而论(D)A、两类电介质极化的微观过程不同,宏观结果也不同B、两类电介质极化的微观过程相同,宏观结果也相同C、两类电介质极化的微观过程相同,宏观结果不同D、两类电介质极化的微观过程不同,宏观结果相同7、下列说法正确的是( D )(A)闭合曲面上各点电场强度都为零时,曲面内一定没有电荷B闭合曲面上各点电场强度都为零时,曲面内电荷的代数和必定为零C闭合曲面的电通量为零时,曲面上各点的电场强度必定为零。
D闭合曲面的电通量不为零时,曲面上任意一点的电场强度都不可能为零8、根据电介质中的高斯定理,在电介质中电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分等于这个曲面所包围自由电荷的代数和。
下列推论正确的是( D )A若电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分等于零,曲面内一定没有自由电荷B若电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分等于零,曲面内电荷的代数和一定等于零C若电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分不等于零,曲面内一定有极化电荷D介质中的电位移矢量与自由电荷和极化电荷的分布有关9、将一个带正电的带电体A从远处移到一个不带电的导体B附近,导体B的电势将(A)A升高B降低C不会发生变化10、一平行板电容器充电后与电源断开,再将两极板拉开,则电容器上的(D)A、电荷增加B、电荷减少C、电容增加D、电压增加(判断)1、两个点电荷所带电荷之和为Q,当他们各带电量为Q/2时,相互间的作用力最小(×)2、已知静电场中某点的电势为-100V,试验电荷q0=3.0x10-8C,则把试验电荷从该点移动到无穷远处电场力作功为-3.0x10-6J (√)3、电偶极子的电位与距离平方成正比,电场强度的大小与距离的二次方成反比。
一、 单项选择题1.两个矢量的矢量积(叉乘)满足以下运算规律( B )A. 交换律 A B B A ⨯=-⨯B. 分配率 ()A B C A B A C ⨯+=⨯+⨯C. 结合率D. 以上均不满足 2. 下面不是矢量的是( C )A. 标量的梯度B. 矢量的旋度C. 矢量的散度D. 两个矢量的叉乘 3. 下面表述正确的为( B )A. 矢量场的散度结果为一矢量场B. 标量场的梯度结果为一矢量(具有方向性,最值方向)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标量 4. 矢量场的散度在直角坐标下的表示形式为( D )A .A A A x y z ∂∂∂++∂∂∂B .y x z x y z A A Ae e e x y z ∂∂∂++∂∂∂C .x y z A A A e e e x y z ∂∂∂++∂∂∂ D . y x zA A A xy z ∂∂∂++∂∂∂ 5. 散度定理的表达式为( A )体积分化为面积分 A. sVA ds AdV ⋅=∇⋅⎰⎰⎰⎰⎰Ò B.sVA ds A dV⨯=∇⋅⋅⎰⎰⎰⎰⎰ÒC.sVA ds A dV ⨯=∇⨯⋅⎰⎰⎰⎰⎰Ò D.sVA ds A dV ⋅=∇⨯⋅⎰⎰⎰⎰⎰Ò 6. 斯托克斯定理的表达式为(B )面积分化为线积分A. ()LsA dl A ds ⋅=∇⋅⋅⎰⎰⎰Ñ B.()LsA dl A ds⋅=∇⨯⋅⎰⎰⎰ÑC.()LsA dl A ds ⨯=∇⨯⋅⎰⎰⎰Ñ D. ()LsA dl A ds ⋅=∇⋅⋅⎰⎰⎰Ñ 7. 下列表达式成立的是( C ) 两个恒等式()0A ∇∇⨯=g ,()0u ∇⨯∇=A.()sVAds A dV =∇⨯⋅⎰⎰⎰⎰⎰Ò; B. ()0u ∇∇=g ;C. ()0A ∇∇⨯=g ;D. ()0u ∇⨯∇=g8. 下面关于亥姆霍兹定理的描述,正确的是( A )(注:只知道散度或旋度,是不能全面反映场的性质的)A. 研究一个矢量场,必须研究它的散度和旋度,才能确定该矢量场的性质。
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。
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》试题1填空题(每小题1分,共10分)1.在均匀各向同性线性媒质中,设媒质的导磁率为μ,则磁感应强度B 和磁场H满足的方程为: 。
2.设线性各向同性的均匀媒质中,02=∇φ称为 方程。
3.时变电磁场中,数学表达式H E S⨯=称为 。
4.在理想导体的表面, 的切向分量等于零。
5.矢量场)(r A穿过闭合曲面S 的通量的表达式为: 。
6.电磁波从一种媒质入射到理想 表面时,电磁波将发生全反射。
7.静电场是无旋场,故电场强度沿任一条闭合路径的积分等于 。
8.如果两个不等于零的矢量的 等于零,则此两个矢量必然相互垂直。
9.对平面电磁波而言,其电场、磁场和波的传播方向三者符合 关系。
10.由恒定电流产生的磁场称为恒定磁场,恒定磁场是无散场,因此,它可用 函数的旋度来表示。
二、简述题 (每小题5分,共20分)11.已知麦克斯韦第二方程为t B E ∂∂-=⨯∇ ,试说明其物理意义,并写出方程的积分形式。
12.试简述唯一性定理,并说明其意义。
13.什么是群速?试写出群速与相速之间的关系式。
14.写出位移电流的表达式,它的提出有何意义?三、计算题 (每小题10分,共30分)15.按要求完成下列题目 (1)判断矢量函数y x e xz ey B ˆˆ2+-=是否是某区域的磁通量密度?(2)如果是,求相应的电流分布。
16.矢量z y x e e eA ˆ3ˆˆ2-+=,z y x e e e B ˆˆ3ˆ5--=,求(1)B A+(2)B A ⋅17.在无源的自由空间中,电场强度复矢量的表达式为()jkz y x e E e E eE --=004ˆ3ˆ(1) 试写出其时间表达式; (2) 说明电磁波的传播方向;四、应用题 (每小题10分,共30分)18.均匀带电导体球,半径为a ,带电量为Q 。
试求 (1) 球内任一点的电场强度 (2) 球外任一点的电位移矢量。
19.设无限长直导线与矩形回路共面,(如图1所示), (1)判断通过矩形回路中的磁感应强度的方向(在图中标出); (2)设矩形回路的法向为穿出纸面,求通过矩形回路中的磁通量。
20.如图2所示的导体槽,底部保持电位为0U ,其余两面电位为零,(1) 写出电位满足的方程; (2) 求槽内的电位分布五、综合题(10 分)21.设沿z +方向传播的均匀平面电磁波垂直入射到理想导体,如图3所示,该电磁波电场只有x 分量即 z j x e E e E β-=0ˆ(1) 求出入射波磁场表达式;无穷远图2图1(2) 画出区域1中反射波电、磁场的方向。
《电磁场与电磁波》试题2一、填空题(每小题1分,共10分)1.在均匀各向同性线性媒质中,设媒质的介电常数为ε,则电位移矢量D 和电场E满足的方程为: 。
2.设线性各向同性的均匀媒质中电位为φ,媒质的介电常数为ε,电荷体密度为V ρ,电位所满足的方程为 。
3.时变电磁场中,坡印廷矢量的数学表达式为 。
4.在理想导体的表面,电场强度的 分量等于零。
5.表达式()Sd r A S⋅⎰称为矢量场)(r A穿过闭合曲面S 的 。
6.电磁波从一种媒质入射到理想导体表面时,电磁波将发生 。
7.静电场是保守场,故电场强度沿任一条闭合路径的积分等于 。
8.如果两个不等于零的矢量的点积等于零,则此两个矢量必然相互 。
9.对横电磁波而言,在波的传播方向上电场、磁场分量为 。
10.由恒定电流产生的磁场称为恒定磁场,恒定磁场是 场,因此,它可用磁矢位函数的旋度来表示。
二、简述题 (每小题5分,共20分)11.试简述磁通连续性原理,并写出其数学表达式。
12.简述亥姆霍兹定理,并说明其意义。
区域1 区域2图313.已知麦克斯韦第二方程为S d t B l d E S C⋅∂∂-=⋅⎰⎰,试说明其物理意义,并写出方程的微分形式。
14.什么是电磁波的极化?极化分为哪三种?三、计算题 (每小题10分,共30分)15.矢量函数z x e yz eyx A ˆˆ2+-=,试求(1)A⋅∇(2)A ⨯∇16.矢量z x e e A ˆ2ˆ2-=,y x e e B ˆˆ-= ,求(1)B A-(2)求出两矢量的夹角17.方程222),,(z y x z y x u ++=给出一球族,求(1)求该标量场的梯度;(2)求出通过点()0,2,1处的单位法向矢量。
四、应用题 (每小题10分,共30分)18.放在坐标原点的点电荷在空间任一点r处产生的电场强度表达式为r erq E ˆ420πε=(1)求出电力线方程;(2)画出电力线。
19.设点电荷位于金属直角劈上方,如图1所示,求 (1) 画出镜像电荷所在的位置(2) 直角劈内任意一点),,(z y x 处的电位表达式20.设时变电磁场的电场强度和磁场强度分别为:)cos(0e t E E φω-= )cos(0m t H H φω-=(1) 写出电场强度和磁场强度的复数表达式图1(2) 证明其坡印廷矢量的平均值为:)cos(2100m e av H E S φφ-⨯=五、综合题 (10分)21.设沿z +方向传播的均匀平面电磁波垂直入射到理想导体,如图2所示,该电磁波电场只有x 分量即 z j x e E e E β-=0ˆ(3) 求出反射波电场的表达式; (4) 求出区域1 媒质的波阻抗。
《电磁场与电磁波》试题3一、填空题(每小题 1 分,共 10 分)1.静电场中,在给定的边界条件下,拉普拉斯方程或 方程的解是唯一的,这一定理称为唯一性定理。
2.在自由空间中电磁波的传播速度为 m/s 。
3.磁感应强度沿任一曲面S 的积分称为穿过曲面S 的 。
4.麦克斯韦方程是经典 理论的核心。
5.在无源区域中,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生 ,使电磁场以波的形式传播出去,即电磁波。
6.在导电媒质中,电磁波的传播速度随频率变化的现象称为 。
7.电磁场在两种不同媒质分界面上满足的方程称为 。
8.两个相互靠近、又相互绝缘的任意形状的 可以构成电容器。
9.电介质中的束缚电荷在外加电场作用下,完全脱离分子的内部束缚力时,我们把这种现象称为 。
10.所谓分离变量法,就是将一个 函数表示成几个单变量函数乘积的方法。
二、简述题 (每小题 5分,共 20 分)区域1 区域2图211.已知麦克斯韦第一方程为t D J H ∂∂+=⨯∇,试说明其物理意义,并写出方程的积分形式。
12.试简述什么是均匀平面波。
13.试简述静电场的性质,并写出静电场的两个基本方程。
14.试写出泊松方程的表达式,并说明其意义。
三、计算题 (每小题10 分,共30分)15.用球坐标表示的场225ˆr eE r = ,求 (1) 在直角坐标中点(-3,4,5)处的E;(2) 在直角坐标中点(-3,4,5)处的x E 分量 16.矢量函数z y x e x e y ex A ˆˆˆ2++-=,试求(1)A⋅∇(2)若在xy 平面上有一边长为2的正方形,且正方形的中心在坐标原点,试求该矢量A穿过此正方形的通量。
17.已知某二维标量场22),(y x y x u +=,求(1)标量函数的梯度;(2)求出通过点()0,1处梯度的大小。
四、应用体 (每小题 10分,共30分)18.在无源的自由空间中,电场强度复矢量的表达式为 jkz x e E e E -=03ˆ(3) 试写出其时间表达式; (4) 判断其属于什么极化。
19.两点电荷C 41-=q ,位于x 轴上4=x 处,C 42=q 位于轴上4=y 处,求空间点()4,0,0处的 (1) 电位;(2) 求出该点处的电场强度矢量。
20.如图1所示的二维区域,上部保持电位为0U ,其余三面电位为零,(1) 写出电位满足的方程和电位函数的边界条件 (2) 求槽内的电位分布五、综合题 (10 分)21.设沿z +方向传播的均匀平面电磁波垂直入射到理想导体,如图2所示,该电磁波为沿x 方向的线极化,设电场强度幅度为0E ,传播常数为β。
(5) 试写出均匀平面电磁波入射波电场的表达式; (6) 求出反射系数。
《电磁场与电磁波》试题(4)一、填空题(每小题 1 分,共 10 分)1.矢量z y x e e eA ˆˆˆ++=的大小为 。
2.由相对于观察者静止的,且其电量不随时间变化的电荷所产生的电场称为 。
3.若电磁波的电场强度矢量的方向随时间变化所描绘的轨迹是直线,则波称为 。
4.从矢量场的整体而言,无散场的 不能处处为零。
5.在无源区域中,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,使电磁场以 的形式传播出去,即电磁波。
6.随时间变化的电磁场称为 场。
7.从场角度来讲,电流是电流密度矢量场的 。
8.一个微小电流环,设其半径为a 、电流为I ,则磁偶极矩矢量的大小为 。
9.电介质中的束缚电荷在外加 作用下,完全脱离分子的内部束缚力时,我们把这种区域1 区域2图2图1ba现象称为击穿。
10.法拉第电磁感应定律的微分形式为 。
二、简述题 (每小题 5分,共 20 分)11.简述恒定磁场的性质,并写出其两个基本方程。
12.试写出在理想导体表面电位所满足的边界条件。
13.试简述静电平衡状态下带电导体的性质。
14.什么是色散?色散将对信号产生什么影响?三、计算题 (每小题10 分,共30分)15.标量场()ze y x z y x +=32,,ψ,在点()0,1,1-P 处(1)求出其梯度的大小 (2)求梯度的方向16.矢量y x e eA ˆ2ˆ+=,z x e e B ˆ3ˆ-=,求(1)B A⨯ (2)B A +17.矢量场A的表达式为2ˆ4ˆy e x e A y x -=(1)求矢量场A的散度。
(2)在点()1,1处计算矢量场A的大小。
四、应用题 (每小题 10分,共30分)18.一个点电荷q +位于()0,0,a -处,另一个点电荷q 2-位于()0,0,a 处,其中0>a 。
(1) 求出空间任一点()z y x ,,处电位的表达式; (2) 求出电场强度为零的点。
19.真空中均匀带电球体,其电荷密度为ρ,半径为a ,试求 (1) 球内任一点的电位移矢量 (2) 球外任一点的电场强度20. 无限长直线电流I 垂直于磁导率分别为21μμ和的两种磁介质的交界面,如图1所示。
(1) 写出两磁介质的交界面上磁感应强度满足的方程 (2) 求两种媒质中的磁感应强度21B B 和。
五、综合题 (10分)21. 设沿z +方向传播的均匀平面电磁波垂直入射到理想导体,如图2所示,入射波电场的表达式为z j y e E eE β-=0ˆ(1)试画出入射波磁场的方向 (2)求出反射波电场表达式。
《电磁场与电磁波》试题(5)一、填空题(每小题 1 分,共 10 分)1.静电场中,在给定的边界条件下,拉普拉斯方程或泊松方程的解是唯一的,这一定理称为 。