電磁場試題及答案 -

1、題前帶“*“號的題可看可不看，稍微看看就行親，發(fā)現(xiàn)錯誤，記得共享o！一、 填空1. 方程=0稱為靜電場的（拉普拉斯（微分）方程2. 在靜電平衡條件下，導體內(nèi)部的電場強度E為（0）3. 線性導電媒質(zhì)是指電導率不隨（空間位置）變化而變化4. 局外電場是由（局外力）做功產(chǎn)生的電場5. 電感線圈中的磁場能量與電流的平方（成正比） 6. 均勻平面電磁波中，E和I均與波的傳播方向（垂直）7. 良導體的衰減常數(shù)（）8. 真空中，恒定磁場安培環(huán)路定理的微分形式（x B=J）9. 在庫倫規(guī)范和無窮遠參考點前提下，面電流分布的矢量的磁位公式（A=）公式3-4310. 在導體中，電場力移動電荷所做的功轉(zhuǎn)化為（熱能）

2、11. 在靜電平衡條件下，由導體中E=0，可以得出導體內(nèi)部電位的梯度為（0 ）（p4頁）12.電源以外的恒定電場中，電位函數(shù)滿足的偏微分方程為(=0)（p26頁）*13.在無源自由空間中，阿拉貝爾方程可簡化為-波動方程。 瞬時值矢量齊次 （p145頁）14.定義位移電流密度的微分表達式為(J=+) （p123頁）15.設電場強度E=4，則0 P12頁16.在單位時間內(nèi)，電磁場通過導體表面流入導體內(nèi)部的能量等于導線電阻消耗的（熱功率）17.某一矢量場，其旋度處處為零，則這個矢量場可以表示成某一標量函數(shù)的（負梯度）18.電流連續(xù)性方程的積分形式為（=-）19.兩個同性電荷之間的作用力是（相互排斥的

3、）20.單位面積上的電荷多少稱為（面電荷密度）21.靜電場中，導體表面的電場強度的邊界條件是：（E=0，D=）22.矢量磁位A和磁感應強度B之間的關系式：（ = x ）*23.E（Z，t）=exEmsin（wt-kz-4）+ eyEmcos（wt-kz+4），判斷上述均勻平面電磁波的極化方式為：（線極化）24.相速是指（平面電磁波等相位面行進的速度）25.電位移矢量D=0E+P 在真空中 P的值為（0）26.平板電容器的介質(zhì)電容率越大，電容量越 大。27.電源外媒質(zhì)中電場強度的旋度為 0。28.平面電磁波在空間任一點的電場強度和磁場強度都是距離和時間的 函數(shù)。29.時變電磁場的頻率越高，集膚效

4、應越 明顯。30.反映電磁場中能量守恒與轉(zhuǎn)換規(guī)律的定理是 坡印廷定理。二、名詞解釋*1.矢量：既存在大小又有方向特性的量2.唯一性定理：對任意的靜電場，當空間各點的電荷分布與整個邊界上的邊界條件已知時，空間各部分的場就唯一地確定了*3.鏡像法：解靜電邊值問題的一種特殊方法，主要用來求解分布在導體附近的電荷產(chǎn)生的場4.反射系數(shù)：分界面上反射波電場強度與入射波電場強度之比5.TEM波：電場強度矢量和磁場強度矢量均與傳播方向垂直的均勻平面電磁波6，無散場：散度為零的電磁場,即·=0。7,電位參考點：一般選取一個固定點，規(guī)定其電位為零，稱這一固定點為參考點。當取點為參考點時，P點處的電位為=

5、；當電荷分布在有限的區(qū)域時，選取無窮遠處為參考點較為方便，此時=。8，線電流：由分布在一條細線上的電荷定向移動而產(chǎn)生的電流。9，電偶極子：電偶極子是指由間距很小的兩個等量異號點電荷組成的系統(tǒng)。10，電磁波的波長：空間相位變化所經(jīng)過的距離11 電源內(nèi)部的局外場強： 電源內(nèi)部搬運單位正電荷從負極到正極時非靜電力的大小。12 極化強度： 描述介質(zhì)極化后形成的每單位體積內(nèi)的電偶極矩。13 坡印廷定理： 電磁場的能量轉(zhuǎn)化和守恒定律稱為坡印廷定理：每秒體積中電磁能量的增加量等于從包圍體積的閉合面進入體積功率。14線性均勻且各向同性電介質(zhì) 參數(shù)與場強大小、方向、空間位置、場強頻率無關的電介質(zhì)15 安培環(huán)路定

6、理： 在真空中磁感應強度沿任意回路的環(huán)量等于真空磁導率乘以與該回路相交鏈的電流的代數(shù)和。*16、布儒斯特角(P208)對于非磁性媒質(zhì)，均勻平面電磁波平行極化斜入射，在某一入射角時沒有反射，即發(fā)生全投射，這個（入射）角即為布儒斯特角（即i=B）。17、臨界角(P208)對于非磁性媒質(zhì)，入射波自介電常數(shù)大的媒質(zhì)向介電常數(shù)小的媒質(zhì)入射時，當入射角大于或等于某一角度時，發(fā)生全反射現(xiàn)象，這一角即臨界角，記為c 。*18、相位匹配條件（P200）入射波傳播矢量、反射波傳播矢量和透射波傳播矢量沿介質(zhì)分界面的切向分量相等（即 kix=krx=ktx, kiy=kry=kty）,這一結(jié)論稱為相位匹配條件。三、簡

7、答題1.從電場和磁場的能量體密度公式出發(fā)，比較一般情況下有m>e的結(jié)果。(P43) 靜電場的能量密度e，e=(1/2)E·D (P81) 磁場能量密度m，m=（1/2）B·H理想狀況下，等量的電能轉(zhuǎn)換成電場能量和磁場能量時，電場的能量密度等于磁場能量密度，但在實際中，轉(zhuǎn)換成電場能時會有熱損耗，所以一般情況下有m>e一個電場，一個是磁場，真不知道這中間有神馬關系2.從平面電磁波角度分析，透入深度(集膚深度)與電磁波頻率f及磁導率，電導率的關系（P174） =（1/f）1/2 (m)導電性能越好（電導率越大），工作頻率越高，則集膚深度越小。*3.如何由電位求電場強度

8、，試寫出直角坐標系下的表達式（27頁）已知電場強度E=，在直角坐標系下=+，所以電場強度E= -（+）4.傳導電流，位移電流，運流電流是如何定義的，各有什么特點（ 52頁 130頁）傳導電流是，在導體中的自由電子或半導體中的自由電荷在電場力作用下形成的定向運動形成的電流特點：適用于導體或半導體中，服從歐姆定律，焦耳定律運送電流是，在真空或氣體中，帶電粒子在電場力作用下定向運動形成的電流 特點：適用于真空或氣體中，不服從歐姆定律，焦耳定律位移電流是，電位移矢量隨時間的變化率。（這個定義沒找著，在網(wǎng)上查的）特點：并不代表電荷的運動，且產(chǎn)生磁效應方面和一般意義下的電流等效。5.電場強度相同時，電介質(zhì)

9、中的電能體密度為什么比真空中的大.因能量密度而，所以在E相同時6.靜電場的邊值問題（87頁）根據(jù)不同形式的邊界條件，編制問題通常分三類第一類邊值問題，給定整個邊值上的位函數(shù)值第二類邊值問題，給定邊界上每一點位函數(shù)的法向?qū)?shù)第三類邊值問題，給定一部分邊界上每一點的電位，同時給定另一部分邊界上每一點的電位法向量解決方法：唯一性定理7 均勻平面電磁波的特點 答案：均勻平面電磁波是指等相位面為無限大平面，且等相位面上各點的場強大小相等，方向相同的電磁波，即沿某方向傳播的平面電磁波的場量除隨時間變化外，只與波傳播方向的坐標有關，而與其它坐標無關。 *8、麥克斯韋的位移電流假設的重要意義（不確定 課本12

10、3頁）擴大了電流的概念，解釋了回路電流連續(xù)性問題9、對自由空間的平面電磁波，電場和磁場的能量密度相等嗎？為什么？（可參考簡單題1.）10、在研究時變電磁場中，引入了哪些位函數(shù)，寫出它們與常矢量之間的關系答案：引入了矢量位A和標量位。關系E= - - 課本147頁式5-69。11.導體切割磁力線，產(chǎn)生切割電動勢，切割電動勢大小與哪些因素有關與磁感應強度B、導線長度L、切割速度v及運動方向和磁感應線方向的夾角的正弦值sin 有關*12.電介質(zhì)電場由哪兩部分組成？寫出數(shù)學表達式自由電荷產(chǎn)生的電場和束縛電荷產(chǎn)生的電場兩部分組成。數(shù)學表達式E=（+）（參考）13.簡述電磁波的波長和相位常數(shù)的基本定義（參

11、考百度百科：電磁波 相位常數(shù)）電磁波的傳播方向垂直于電場與磁場構(gòu)成的平面電磁波的相位常數(shù)：當電磁波沿均勻介質(zhì)傳播時，每單位長度電磁波的相位移（個人觀點僅供參考）電磁波的波長：空間相位kz變化2所經(jīng)歷的距離，電磁波的相位常數(shù)：傳播方向上波行進單位距離時相位變化的大小14.描述均勻平面電磁波在損耗媒質(zhì)中的傳播特性（可參考以下兩張圖片） 均勻平面電磁波在損耗媒質(zhì)中傳播時，波的相速和波長比相同介電常數(shù)和磁導率的理想介質(zhì)中的小、短，且越大，相速越慢，波長越短，此外相速還隨頻率而變化，頻率低則相速慢。*15.根據(jù)電荷守恒原理推導時變場中的電流連續(xù)性方程（參考P52 3.12 ） *16.為什么在靜電場分析

12、時，考慮電介質(zhì)的作用?當一塊電介質(zhì)受外電場的作用而極化后，就等效為真空中一系列電偶極子。極化介質(zhì)產(chǎn)生的附加電場，實質(zhì)上就是這些電偶極子產(chǎn)生的電場。（P31）*17.在線性媒質(zhì)中，連個線圈之間的互感系數(shù)與哪些因素有關？互感的大小也取決于回路的尺寸、形狀以及介質(zhì)的磁導率和回路的匝數(shù)。（P77）四、選擇1. 靜電場中帶有的無限大平面，在其周圍空間的E與該點至平面距離r的關系是(      )  A. 與r成正比      B. 與r成反比    

13、60; C. 與r平方成反比    D. 與r無關答案：D 2. 矢量磁位A的旋度，等于(      )  A. H  B. B  C. J  D. E答案：B 課本59頁3. 磁介質(zhì)在外部磁場作用下，在介質(zhì)內(nèi)部出現(xiàn)(      )  A. 自由電流   B. 極化電流  C. 運流電流  D. 磁偶極子答案：D 課本64頁4. 恒定電流電場的J與E的一般關系式是( 

14、     )  A. E=J  B. J=E  C. J=(E+E局外)     D. J=(E-E局外)答案：B 課本53頁5. 平行板電容器極板間電介質(zhì)有漏電時，則在其介質(zhì)與空間分界面處(      )  A. E連續(xù)     B. D連續(xù)    C. J的法線分量連續(xù)     D. J連續(xù)答案：C（這個不是很確定，可參考課本51頁）6. 同軸電感導體間

15、的電容，當其電介質(zhì)增大時，則電容（ B ）A減小 B增大 C不變 D按e的指數(shù)變化7. 運流電流是由下列（ A ）A 真空中自由電荷 B 電介質(zhì)中極化電荷移動C 導體中的自由電荷移動 D 磁化電流移動8. 由S的定義，可知S的方向（ D ）A與E相同 B與E垂直 C與H垂直 D與E和H均垂直且符合右手螺旋定理9. 磁介質(zhì)中的磁場強度由（ C ）產(chǎn)生。A 自由電流 B 束縛電流 C 磁化電流 D 運流電流10. 時變場中如已知動態(tài)位A和，則由與B和E的關系式可知（ D ）。A B只由A確定，與無關 B B和E均與A、有關C E只與有關，B只與A有關 D E與A和有關，B只與A有關11 靜電場中試

16、驗電荷受到的作用力與試驗電荷量成（A）關系 A正比 B 反比C平方D平方根12 導體在靜電平衡下，其內(nèi)部電場強度（B） A常數(shù) B為0 C不為0 D不確定13 極化強度與電場強度成正比的電介質(zhì)，稱為（C）電介質(zhì) A均勻 B各向同性 C線性 D可極化14 均勻?qū)щ娒劫|(zhì)的電導率，不隨（B）變化 A電流密度 B空間位置 C時間 D溫度15 交變電磁場中，回路感應電動勢與材料電導率（D） A成正比 B成反比 C成平方關系 D無關16磁場能量存在于( A )區(qū)域。 A.磁場 B.電流源 C.電磁場耦合 D.電場17真空中均勻平面波的波阻抗為( D ) A.237 B.337 C.277 D.37718.

17、磁感應強度與磁場強度的一般關系為( C ) A.H=B B.H=0B C.B=H D.B=019 磁場B中運動的電荷會受到洛侖磁力F的作用F與B( C ) A.同向平行 B.反向平行 C.相互垂直 D.無確定關系 20.相同尺寸和匝數(shù)的空心線圈電感( )有鐵心線圈的電感。( A ) A.小于 B.等于 C.大于 D不一定21. 靜電場中以D表示的高斯定理，其積分式中的總電荷應包括（D）A整個場域的自由電荷 B整個場域中的自由電荷和極化電荷C僅由閉合面所包的自由電荷 D僅由閉合面所包的自由電荷和極化電荷22. 兩個平行輸電線之間的電感，當線間距離減小時，其單位長度的電感將（D）A增大 B減小 C不變 D增大很多23. 兩種不同導電媒質(zhì)分界面處，電流密度J的法線分量（A） A一定連續(xù) B一定不連續(xù) C滿足一定條件時連續(xù) D恒為零24. 已知B=（2Z3y)+(3xZ)+(y2x),則相應的J等于（D）A（2 46）B（2+4+6）C（2+4+6ez）D（2+4+6）25. 時變電磁場的電磁感應定律微分表達式，當媒質(zhì)靜止時（C） ABCD26由破音廷矢量的量綱單位瓦每米，由此看出他具有的物理概念是（A）A，功率流的面密度 B電磁場能量的體密度 C，電磁場中消耗的總功率 D電磁場的總功率27 物質(zhì)平面電磁波在導體煤質(zhì)中傳播時，其衰減系數(shù)與下述的物理量有關（C）A B