2014上半年電磁場

1、電磁場試題集一、判斷題(共20題)1. ( ) 靜電場的能量以能量密度的形式分布于場中，說明了靜電場的物質性。2. ( ) 磁場對運動的電荷有作用力，因而磁場能夠對點電荷做功。3. ( ) 唯一性定理是電軸法的理論依據，也是鏡像法的理論依據。4. ( ) 從題4圖可以推斷上交界面上沒有自由電荷，且12。圖1-1 題4圖5( ) 如題4圖所示，若交界面上無自由電荷，可以推斷交界面上有凈的正束縛電荷。圖1-2 題 5 圖6. ( ) 靜電場是無旋場，描述這一性質的表達式有。7( ) 恒定磁場是有旋場，描述這一性質的表達式有。8. ( ) 孤立的空心導體球殼內放置點電荷，若電荷位置不在球心，則導體球

2、殼外表面上電荷分布不均勻。9( ) 用鏡像法求解靜電場時，鏡像電荷是以置于待求解場域以外集中的電荷去等效邊界上分散的自由電荷對場的影響。10. ( ) 用鏡像法求解恒定磁場時，鏡像電流是以以置于待求解場域以外集中的電流去等效邊界上分散的電流對場的影響。11( ) 空心線圈的自感系數取決于通過線圈的電流、匝數、線圈本身的尺寸和周圍媒質的磁導率。12. ( ) 兩線圈間互感系數相等，且決定于兩線圈的匝數、線圈本身的尺寸和周圍媒質的磁導率。13. ( ) 磁場強度矢量沿任意閉合有向曲線的積分等于該曲線所交鏈的所有電流的代數和。14. ( ) 電位移矢量對任意閉合曲面的積分等于該曲面所包圍的自由電荷的

3、代數和。15. ( ) 在相同的短路電流下，接地電阻越高則接地體的電位越高。16. ( ) 在相同的接地電阻下，流經接地體的短路電流越大則接地體的電位越高。17. ( ) 電場強度相等的區(qū)域，電位亦處處相等。18. ( ) 電位為零的區(qū)域，電場強度不一定為零。19. ( ) 介質內存在氣泡時，氣泡內的電場強度大于周圍介質電場強度。20. ( ) 絕緣油中存在水珠時，水珠內的電場強度大于油中的電場強度。二、單項選擇題（共20題）1. 如圖2-1所示，油中有一氣泡，已知油的相對電容率為=3, 氣泡的相對電容率為0=1，電場的強度和方向由電力線來表示，則氣泡將_。A. 向左運動 B向右運動 C 不動

4、 D先向左運動，又向右運動。2. 如圖2-2所示，油中有一水珠，已知水珠的相對電容率為1=80, 油的相對電容率為2 =3，電場的大小和方向由電力線來表示，則氣泡將_。A. 向左運動 B向右運動 C 向上運動 D 做圓周運動。 圖2-1 題1圖 圖2-2 題2圖 3. 如圖2-3所示兩個介質交界面D線的分布方式，則交界面上_。A. 有自由電荷分布 B有極化電荷分布 C 有正電荷分布 D 無電荷分布。圖2-3 題3圖 圖2-4 題4圖4. 如圖2-4所示兩個介質交界面E線的分布方式，則下面結論正確的是_。A. 交界面有極化電荷分布 B交界面無極化電荷分布 C 12 D 以上說法都不對。5. 通過

5、高斯積分變換公式，可以將空間中任意物體的體積分變?yōu)開。A. 面積分 B 閉合面積分 C 線積分 D 有向曲線積分。6. 斯托克斯積分變換公式，可以將空間中任意閉合曲線積分變?yōu)開。A. 面積分 B閉合面積分 C 體積分 D 有向曲線積分。7. 如圖2-5所示無限大導體和空氣交界平面，兩導體平面夾角為90度，有一點電荷位于空氣介質一側，若采用鏡像法求解空氣中的電場，則鏡像電荷的個數為_。A. 1個 B 2 個 C 3 個 D 4 個 8. 如圖2-6所示無限大導體和空氣交界面，導體平面上有一半徑為R的半球面凸起，有一點電荷位于半球正上方位置，若采用鏡像法求解空氣中的電場，則鏡像電荷的個數為_。A.

6、 1個 B 2 個 C 3 個 D 4 個 圖2-5 題7圖 圖2-6 題8圖9. 如圖2-7所示，兩根長直載流導線垂直紙面放置，電流I1=I2=1A，方向均垂直紙面向外，則P點的磁感應強度B的方向與x軸的夾角為_。A. 30度 B 45度 C 90度 D 120度 圖2-7 題9圖 圖2-8 題10圖10. 如圖2-8所示，實線為載流導線，通以電流I，A，B各延伸到無限遠處，在圓心O處的磁感應強度為_。 A 0I2R+0I4R B 0I4R+0I8R C 0I2R+0I8R D 0I4R+0I4R11電介質極化后，其內部存在_。A自由正電荷 B自由負電荷C自由正負電荷 D束縛電荷12關于洛侖

7、茲力，以下說法正確的是_。 A不會對運動電荷做功 B不能改變運動電荷速度的方向 C能改變運動電荷速度的大小 D始終與電荷運動方向平行13.位移電流是_產生的。 A.電場變化 B.磁場變化 C.電荷運動 D.導體運動14.在兩種導電媒質的分界面處,電場強度的_保持連續(xù)。 A.切向分量 B.幅值 C.法向分量 D.所有分量15.在兩種介質的分界面處,電場強度的_保持連續(xù)。 A.切向分量 B.幅值 C.法向分量 D.所有分量16.在兩種導磁媒質的分界面處,磁感應強度的_保持連續(xù)。 A.切向分量 B.幅值 C.法向分量 D.所有分量17.靜電場中不同電介質界面上無面電荷密度時,電位應滿足的分界面條件為

8、_。 A B. C. D. 18.在空氣與鐵磁物質的分界面上，空氣中的磁力線_于分界面。A.平行 B.垂直 C.成斜角相交 D.視鐵磁物質而定出角度相交 19.磁媒質中的磁場強度由_產生。 A.自由電流 B.束縛電流 C.磁化電流 D.自由電流和束縛電流共同20.標量磁位的單位是_。 A.特斯拉 B.韋伯 C. 伏特/立方米 D.安培三、分析簡答題（共10題）1如圖3-1題1圖所示，導體A橫跨兩種均勻介質和，導體A上的電位A=M，導體B位于介質中，B上的電位B=N。介質和都延伸至無限遠處，試對每一區(qū)域列出靜電場的邊值問題。圖3-1 題1圖2. 根據導電媒質和理想電介質的邊界條件分析為什么輸電線

9、導線表面的電場強度幾乎垂直于導體表面。3. 試比較下列兩表達式有哪些相似與不同點： 4. 有一無限長直均勻帶電圓柱導體，能否規(guī)定無限遠處為電位參考點，為什么？5. 空氣中有一金屬球，半徑為R，帶有電荷Q，附近一點電荷q距離金屬球球心為d，若他們所帶的電荷都是正的，兩者有否可能相互吸引？為什么？6. 如圖3-2所示，導體A經開關接到一電池，在開關K閉合條件下，如果將導體周圍的空氣改為另一種均勻介質，導體表面的電位移有無改變？為什么？ 圖3-2 題6,7圖7. 如圖3-2所示，導體A經開關接到一電池，如果先閉合開關K，待導體A在空氣中充滿電后，斷開開關K，再將周圍空氣改為另一種均勻介質，導體表面的

10、電位移矢量有無改變？為什么？8. 能否用安培環(huán)路定理求解無限長直但非圓形截面的載流導線以內、鄰近區(qū)域、遠離導線處的磁場？9. 標量磁位和矢量磁位各自在什么條件下引入的，并對比這兩種磁位的特點和適用范圍。10.試分析點電荷所受到的庫侖力和洛倫茲力有什么不同。四、計算題（共10題）1. 如圖4-1所示，半徑為R0的圓柱形導線位于均勻介質0中，其軸線離大地的距離為X0，試確定鏡像電軸的位置，并計算圓柱導線單位長度的電容。 圖4-1題1圖2. 在一同軸電纜的兩導體間充滿了兩層不同的電介質，內外導體間所加的電壓U0，內導體外半徑為a，兩介質交界面半徑為b。外導體內半徑為c。內層介質的電容率為1，外層為2

11、，求（1）內導體的電荷分布；（2）各層介質中的電場強度和電位移。3. 一接地體由半球制成，半球的半徑為R0=0.3m，其平面與地面重合，大地的電導率為=310-2 S/m，設有短路電流I=1000A從接地體流入地中，某人以步長B=0.7m的步伐向接地體前進，試求：前足離球心3m處，該人的跨步電壓。4. 有一截面為方形的鐵質螺線環(huán)，其圓環(huán)內半徑R1=6cm，外半徑R2=9cm，環(huán)的厚度b=3cm。其上均勻密繞線圈w = 5000匝。當這個線圈通入I = 0.2A的電流，并設這樣磁化下鐵質的磁導率可視為常數，且r = 1000。試計算螺線環(huán)內的磁通。并比較這時的平均磁感應強度與截面中心線上的磁感應

12、強度。5.一根同軸電纜，如圖4-2題5圖所示，內導體的外半徑為R1，外導體的內半徑為R2，絕緣層由兩種介質構成，內、外絕緣層的相對電容率分別為、，兩種介質所能承受的最大電場強度（擊穿場強）相等。滿足什么條件時電纜所能承受的電壓最大？并計算電纜單位長度的電容。 圖4-2 題5圖6. 同軸電纜由芯導體、絕緣層和屏蔽層構成，芯導體的外半徑為R1，屏蔽層的內半徑為R3，絕緣層由兩種介質構成，其內層絕緣層的厚度為d。芯導體的相對磁導率為1000，內、外絕緣層的相對磁導率均為1，忽略屏蔽層的厚度，計算同軸電纜單位長度的自感。7. 有一離地面15m高，水平架設的直流輸電線路，兩線間距離為5 m，導線直徑為2cm，求單位長度的各相部分電容和工作電容。8. 無限長直導線通以電流I，矩形ABCD與之共平面，且AB邊平行于導線。其中ABCDa,