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PAGEPAGE2《電動(dòng)力學(xué)1》隨教材復(fù)習(xí)題目一、章節(jié)內(nèi)容:第0章矢量分析第一章電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律第二章靜電場(chǎng)第三章靜磁場(chǎng)第四章電磁波的傳播第五章電磁波的輻射二、題型1.選擇題,填空題,判斷題、問(wèn)答題2.計(jì)算題(見(jiàn)教材例題和作業(yè)題)2018年5月第0章矢量分析一、選擇題0.1(C)A.B.C.D.0.2下列不是恒等式的為(C)A.B.C.D.0.3設(shè)為源點(diǎn)到場(chǎng)點(diǎn)的距離,的方向規(guī)定為從源點(diǎn)指向場(chǎng)點(diǎn),則有(B)A.B.C.D.0.4位置矢量的散度等于(B)A.0B.3C.D.r0.5位置矢量的旋度等于(A)A.0B.3C.D.0.6位置矢量大小r的梯度等于(C)A.0B.C.D.0.7=?(B)A.0B.C.D.0.8=?(A)A.0B.C.D.0.9=?(其中r0)(A)A.0B.1C.rD.二、填空題0.1位置矢量的散度等于(3)。0.2位置矢量的旋度等于(0)。0.3位置矢量大小r的梯度等于()。0.4無(wú)旋矢量場(chǎng)可以引入(標(biāo))勢(shì)來(lái)處理,無(wú)源矢量場(chǎng)可以引入(矢)勢(shì)來(lái)處理。0.5(無(wú)旋)矢量場(chǎng)可以引入標(biāo)勢(shì)來(lái)處理,(無(wú)源)矢量場(chǎng)可以引入矢勢(shì)來(lái)處理。0.6、及為常矢量,則(·▽)=(),▽·=。三、判斷題0.1標(biāo)量場(chǎng)的梯度必為無(wú)旋場(chǎng)。(√)0.2矢量場(chǎng)的旋度不一定是無(wú)源場(chǎng)。(×)0.3無(wú)旋場(chǎng)必可表示為標(biāo)量場(chǎng)的梯度。(√)0.4無(wú)源場(chǎng)必可表示為另一矢量的旋度。(√)第一章電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律一、選擇題1.1對(duì)于感應(yīng)電場(chǎng)下面哪一個(gè)說(shuō)法正確(D)A感應(yīng)電場(chǎng)的旋度為零B感應(yīng)電場(chǎng)散度不等于零C感應(yīng)電場(chǎng)為無(wú)源無(wú)旋場(chǎng)D感應(yīng)電場(chǎng)由變化磁場(chǎng)激發(fā)1.2從麥克斯韋方程組可知變化電場(chǎng)是(B)A有源無(wú)旋場(chǎng)B有源有旋場(chǎng)C無(wú)源無(wú)旋場(chǎng)D無(wú)源有旋場(chǎng)1.3從麥克斯韋方程組可知變化磁場(chǎng)是(D)A有源無(wú)旋場(chǎng)B有源有旋場(chǎng)C無(wú)源無(wú)旋場(chǎng)D無(wú)源有旋場(chǎng)。1.4以下四個(gè)矢量函數(shù)中,能表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量函數(shù)是:(C)A.B.C.D.1.5下面函數(shù)中能描述靜電場(chǎng)強(qiáng)度的是(D)A.B.(球坐標(biāo)系)C.D.1.6在無(wú)電荷電流的空間中,變化的磁場(chǎng)激發(fā)的感應(yīng)電場(chǎng)滿足(D)A.B.C.D.1.7在穩(wěn)恒電流的電路中,電流線總是閉合的,電流滿足的方程為(C)ABCD1.8非穩(wěn)恒電流的電流線起自于(C)A.正點(diǎn)荷增加的地方; B.電源負(fù)極;C.正電荷減少的地方;D.電源正極。1.9在假定磁荷不存在的情況下,穩(wěn)恒電流磁場(chǎng)是(D)A無(wú)源無(wú)旋場(chǎng)B有源無(wú)旋場(chǎng)C有源有旋場(chǎng)D無(wú)源有旋場(chǎng)1.10與聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)規(guī)律是(B)A庫(kù)侖定律
B.電磁感應(yīng)定律C.畢奧-薩伐爾定律D.歐姆定律1.11麥克斯韋方程組中的建立是依據(jù)哪一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律(C)A電荷守恒定律B安培定律C電磁感應(yīng)定律D庫(kù)侖定律1.12對(duì)電場(chǎng)而言下列哪一個(gè)說(shuō)法正確(C)A.庫(kù)侖定律適用于變化電磁場(chǎng)B.電場(chǎng)不具備疊加性C.電場(chǎng)具有疊加性D.電場(chǎng)的散度恒為零1.13下面哪一個(gè)方程適用于變化電磁場(chǎng)(C)A.B.C.D.1.14下面哪一個(gè)方程不適用于變化電磁場(chǎng)(A)A.B.C.D.1.15位移電流(D)A是真實(shí)電流,按傳導(dǎo)電流的規(guī)律激發(fā)磁場(chǎng)B與傳導(dǎo)電流一樣,激發(fā)磁場(chǎng)和放出焦耳熱C與傳導(dǎo)電流一起構(gòu)成閉合環(huán)量,其散度恒不為零D實(shí)質(zhì)是電場(chǎng)隨時(shí)間的變化率1.16位移電流和傳導(dǎo)電流(A)A均是電子定向移動(dòng)的結(jié)果B均可以產(chǎn)生焦耳熱C均可以產(chǎn)生化學(xué)效應(yīng)D均可以產(chǎn)生磁場(chǎng)1.17下列哪種情況中的位移電流必然為零(B)A.非閉合回路B.當(dāng)電場(chǎng)不隨時(shí)間變化時(shí)C.在絕緣介質(zhì)中D.在導(dǎo)體中1.18在電路中負(fù)載消耗的能量是(C)A.通過(guò)導(dǎo)線內(nèi)的電磁場(chǎng)傳遞的;C.通過(guò)導(dǎo)線內(nèi)的載流子傳遞;B.通過(guò)導(dǎo)線內(nèi)外的電磁場(chǎng)共同作用沿導(dǎo)線外空間傳遞的;D.通過(guò)導(dǎo)線外周圍的電磁場(chǎng)傳遞的,且和導(dǎo)線內(nèi)電磁場(chǎng)無(wú)關(guān)。1.19在穩(wěn)恒電流或低頻交變電流情況下,電磁能是(B)A.通過(guò)導(dǎo)體中電子的定向移動(dòng)向負(fù)載傳遞的B.通過(guò)電磁場(chǎng)向負(fù)載傳遞的C.在導(dǎo)線中傳播D.現(xiàn)在理論還不能確定1.20(A)A適用于任何介質(zhì)B僅適用于均勻介質(zhì)C僅適用于鐵磁介質(zhì)D僅適用于各向同性介質(zhì)1.21(A)A適用于任何介質(zhì)B僅適用于均勻介質(zhì)C僅適用于鐵磁介質(zhì)D僅適用于各向同性介質(zhì)1.22(D)A適用于任何介質(zhì)B僅適用于各向同性介質(zhì)C僅適用于鐵磁介質(zhì)D僅適用于各向同性非鐵磁介質(zhì)1.23(A)A僅適用于各向同性線性介質(zhì)B僅適用于非均勻介質(zhì)C適用于任何介質(zhì)D僅適用于鐵磁介質(zhì)1.24對(duì)極化強(qiáng)度矢量有以下說(shuō)法,正確的是(D)A.極化強(qiáng)度矢量的源頭必是正電荷;B.極化強(qiáng)度矢量的源頭必是負(fù)電荷;C.極化強(qiáng)度矢量的源頭必是正束縛電荷;D.極化強(qiáng)度矢量的源頭必是負(fù)束縛電荷;1.25束縛電荷體密度等于(C)A.0B.C.D.1.26束縛電荷面密度等于(D)A.0B.C.D.1.27極化電流體密度等于(D)A.0B.C.D.1.28磁化電流體密度等于(A)A.B.C.D.1.29電場(chǎng)強(qiáng)度在介質(zhì)分界面上(D)A法線方向連續(xù),切線方向不連續(xù)B法線方向不連續(xù),切線方向不連續(xù)C法線方向連續(xù),切線方向連續(xù)D法線方向不連續(xù),切線方向連續(xù)1.30磁感應(yīng)強(qiáng)度在介質(zhì)分界面上(A)A.法線方向連續(xù),切線方向不連續(xù)B.法線方向不連續(xù),切線方向不連續(xù)C.法線方向連續(xù),切線方向連續(xù)D.法線方向不連續(xù),切線方向連續(xù)1.31關(guān)于靜電場(chǎng)的邊界條件,正確的表述是:(A)AEt連續(xù),Dn也連續(xù);BEt連續(xù),但Dn不連續(xù)CEt不連續(xù),但Dn連續(xù);DEt不連續(xù),Dn也不連續(xù).1.32在不同介質(zhì)分界面處,磁場(chǎng)邊值關(guān)系的正確表述是(B)A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的切向分量是連續(xù)的;B.磁場(chǎng)強(qiáng)度的切向分量是連續(xù)的;C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的法向分量是連續(xù)的;D.磁場(chǎng)強(qiáng)度的法向分量是連續(xù)的。1.33以下方程中,哪一個(gè)說(shuō)明磁單極不存在。(A)A.
B.
C.
D.二、填空題1.1場(chǎng)方程在(時(shí)變場(chǎng))情況下不成立。1.2電荷系統(tǒng)單位體積所受電磁場(chǎng)作用的力密度為()。1.3已知電位移矢量,則電荷密度為()。1.4真空中一穩(wěn)恒磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度(柱坐標(biāo)系),產(chǎn)生該磁場(chǎng)的電流密度等于()。1.5位移電流與(傳導(dǎo)電流)電流按同一規(guī)律激發(fā)磁場(chǎng)。1.6位移電流的實(shí)質(zhì)是(變化的電場(chǎng))。1.7與靜電場(chǎng)、恒定磁場(chǎng)相比,體現(xiàn)變化電磁場(chǎng)的規(guī)律主要是:(渦旋電場(chǎng)),(位移電流)。1.8電場(chǎng)強(qiáng)度在切線方向滿足的邊值關(guān)系為()。在兩種導(dǎo)電介質(zhì)分界面上,有電荷分布,一般情況下,電流密度滿足的邊值關(guān)系是()。1.9已知某一區(qū)域在給定瞬間的的電流密度:,其中c是大于零的常量。此瞬間電荷密度的時(shí)間變化率等于(),若以原點(diǎn)為中心,a為半徑作一球面,球內(nèi)此刻的總電荷的時(shí)間變化率等于()。1.10已知真空中電場(chǎng)為(a,b為常數(shù)),則其電荷分布為()。1.11在兩絕緣介質(zhì)的界面處,電場(chǎng)的邊值關(guān)系應(yīng)采用(),()。在兩導(dǎo)電介質(zhì)的界面處,穩(wěn)恒電流的情況下,電流的邊值關(guān)系為(),()。1.12極化強(qiáng)度為P的均勻極化介質(zhì)球,半徑為R,設(shè)與球面法線夾角為q,則介質(zhì)球的電偶極矩等于(),球面上極化電荷面密度為()。1.13傳導(dǎo)電流與自由電荷之間的關(guān)系為:(),極化電流與束縛電荷之間的關(guān)系為:(),然而按分子電流觀點(diǎn),磁化電流的散度為(0)。1.14真空中若一均勻電場(chǎng)的電場(chǎng)能量密度與一磁感強(qiáng)度為0.5T的均勻磁場(chǎng)中的磁場(chǎng)能量密度相等,該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為(CB)。1.15能量守恒定律的積分式是(),其物理意義為(單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)區(qū)域v表面S流入的電磁能,等于V內(nèi)單位時(shí)間內(nèi)電磁能的增量與電磁場(chǎng)對(duì)V內(nèi)電荷做功的功率之和。)1.16真空中電磁場(chǎng)的能量密度w=(),能流密度=()。1.17坡印亭(Poynting)矢量的物理意義是(單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)垂直于傳播方向上單位面積的能量)。三、判斷題1.1無(wú)論是穩(wěn)恒磁場(chǎng)還是變化的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度總是無(wú)源的。(√)1.2無(wú)論是靜電場(chǎng)還是感應(yīng)電場(chǎng),都是無(wú)旋的。(×)1.3在任何情況下電場(chǎng)總是有源無(wú)旋場(chǎng)。 (×)1.4在無(wú)電荷分布的區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的散度總為零。(√)1.5任何包圍電荷的曲面都有電通量,但是散度只存在于有電荷分布的區(qū)域內(nèi)。(√)1.6電荷只直接激發(fā)其臨近的場(chǎng),而遠(yuǎn)處的場(chǎng)則是通過(guò)場(chǎng)本身的內(nèi)部作用傳遞出去的。(√)1.7穩(wěn)恒傳導(dǎo)電流的電流線總是閉合的。(√)1.8在任何情況下傳導(dǎo)電流總是閉合的。(×)1.9非穩(wěn)恒電流的電流線起自于正電荷減少的地方。(√)1.10極化強(qiáng)度矢量的矢量線起自于正的極化電荷,終止于負(fù)的極化電荷。(×)1.11均勻介質(zhì)內(nèi)部各點(diǎn)極化電荷為零,則該區(qū)域中無(wú)自由電荷分布。(√)1.12在兩介質(zhì)的界面處,電場(chǎng)強(qiáng)度的切向分量總是連續(xù)的。(√)1.13在兩均勻介質(zhì)分界面上電場(chǎng)強(qiáng)度的法向分量總是連續(xù)的。(×)1.14在兩介質(zhì)的界面處,磁感應(yīng)強(qiáng)度的法向分量總是連續(xù)的。(√)1.15無(wú)論任何情況下,在兩導(dǎo)電介質(zhì)的界面處,電流線的法向分量總是連續(xù)的。(×)1.16兩不同介質(zhì)表面的面極化電荷密度同時(shí)使電場(chǎng)強(qiáng)度和電位移矢量沿界面的法向分量不連續(xù)。(×)1.17電介質(zhì)中,電位移矢量的散度僅由自由電荷密度決定,而電場(chǎng)的散度則由自由電荷密度和束縛電荷密度共同決定。(√)1.18兩不同介質(zhì)界面的面電流密度不改變磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的連續(xù)性。(×)1.19關(guān)系式適用于各種介質(zhì)。(√)1.20在直流和低頻交變電流情況下,電磁能量是通過(guò)導(dǎo)線中電子定向移動(dòng)傳遞的。(×)1.21電磁場(chǎng)也是一種物質(zhì),因此它具有能量、動(dòng)量,滿足能量動(dòng)量守恒定律。(√)1.22靜電場(chǎng)的能量密度為。(×)四、問(wèn)答題1.1寫(xiě)出真空中Maxewll方程組的微分形式和積分形式,并簡(jiǎn)述各個(gè)式子的物理意義。答電場(chǎng)是有源場(chǎng),電荷是電場(chǎng)的源。變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生渦旋電場(chǎng)。磁場(chǎng)是無(wú)源場(chǎng)。傳導(dǎo)電流和位移電流激發(fā)磁場(chǎng)。1.2寫(xiě)出線性均勻各向同性介質(zhì)中麥克斯韋方程微分形式和積分形式,其簡(jiǎn)述其物理意義。答:1.3寫(xiě)出介質(zhì)中的麥克斯韋方程組的積分形式。答:,,,1.4寫(xiě)出邊值關(guān)系的表達(dá)式。答:,,,。1.5什么是位移電流?位移電流與傳導(dǎo)電流有何本質(zhì)上的區(qū)別?答:位移電流是變化的電場(chǎng),它和傳導(dǎo)電流一樣均可以產(chǎn)生磁場(chǎng),但位移電流不會(huì)產(chǎn)生焦耳熱,這是位移電流與傳導(dǎo)電流的本質(zhì)區(qū)別。1.6若通過(guò)一個(gè)封閉曲面的電通量為零,是否表明曲面內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度的散度處處為零,為什么答:不是散度處處為零,因?yàn)橥ㄟ^(guò)一個(gè)封閉曲面的總的電通量等于封閉曲面內(nèi)各處散度的積分——即電荷密度的積分,故等于封閉曲面內(nèi)總電量的代數(shù)和,通過(guò)一個(gè)封閉曲面的電通量為零,只說(shuō)明其內(nèi)各處散度的代數(shù)和為零,而不是散度處處為零。1.7麥克斯韋方程租中的電場(chǎng)和磁場(chǎng)是否對(duì)稱?答:不對(duì)稱,因?yàn)殡妶?chǎng)是有源場(chǎng),電荷是電場(chǎng)的源,而磁場(chǎng)是無(wú)源場(chǎng),不存在磁荷。1.8寫(xiě)出靜電場(chǎng)的散度和旋度的表達(dá)式并簡(jiǎn)述其所反映的物理圖像。答:電荷是電場(chǎng)的源,電場(chǎng)線從正電荷發(fā)出而終止于負(fù)電荷,在自由空間中電場(chǎng)線連續(xù)通過(guò);在靜電情形下電場(chǎng)沒(méi)有漩渦狀結(jié)構(gòu)。1.9寫(xiě)出能量守恒定律的積分形式,解釋其物理意義。答:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)區(qū)域表面進(jìn)入的電磁能。電磁場(chǎng)對(duì)區(qū)域內(nèi)電荷做功的功率。單位時(shí)間內(nèi)區(qū)域內(nèi)電磁能的增量。單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)區(qū)域表面進(jìn)入的電磁能等于單位時(shí)間內(nèi)區(qū)域內(nèi)電磁能的增量與電磁場(chǎng)對(duì)區(qū)域內(nèi)電荷做功的功率的和。第二章靜電場(chǎng)一、選擇題2.1靜電勢(shì)的梯度(C)A是無(wú)源場(chǎng)B等于電場(chǎng)強(qiáng)度C是無(wú)旋場(chǎng)D是一個(gè)常矢量2.2電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的關(guān)系是(C)A電場(chǎng)強(qiáng)度等于電勢(shì)的梯度;B電場(chǎng)強(qiáng)度等于電勢(shì)的旋度;C電場(chǎng)強(qiáng)度等于電勢(shì)的梯度的負(fù)值;D電場(chǎng)強(qiáng)度等于電勢(shì)的散度。2.3邊界上的電勢(shì)為零,區(qū)域內(nèi)無(wú)電荷分布,則該區(qū)域內(nèi)的電勢(shì)為(A)A零B任一常數(shù)C不能確定D2.4靜電場(chǎng)的能量密度等于(B)2.5電導(dǎo)率為s1和s2電容率為e1和e2的均勻介質(zhì)中有穩(wěn)恒電流,則在兩導(dǎo)電介質(zhì)分界面上電勢(shì)的法向微商滿足(C)2.6設(shè)區(qū)域內(nèi)給定自由電荷分布,S為V的邊界,欲使的電場(chǎng)唯一確定,則需要給定(A)A.或B.C.的切向分量D.以上都不對(duì)2.7設(shè)區(qū)域V內(nèi)給定自由電荷分布,在V的邊界S上給定電勢(shì)或電勢(shì)的法向?qū)?shù),則V內(nèi)的電場(chǎng)(A)A.唯一確定B.可以確定但不唯一C.不能確定D.以上都不對(duì)2.8導(dǎo)體的靜電平衡條件歸結(jié)為以下幾條,其中錯(cuò)誤的是(C)A.導(dǎo)體內(nèi)部不帶電,電荷只能分布于導(dǎo)體表面B.導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)為零C.導(dǎo)體表面電場(chǎng)線沿切線方向D.整個(gè)導(dǎo)體的電勢(shì)相等2.9用鏡像法求解靜電場(chǎng)邊值問(wèn)題時(shí),判斷鏡像電荷的選取是否正確的根據(jù)是(
D)A.鏡像電荷是否對(duì)稱B.電勢(shì)所滿足的方程是否改變C.邊界條件是否改變D.同時(shí)選擇B和C2.10用鏡像法求解靜電場(chǎng)邊值問(wèn)題時(shí),下面說(shuō)法正確的是(B)A鏡像電荷應(yīng)與原電荷對(duì)稱B鏡像電荷應(yīng)位于求解區(qū)域之外C鏡像電荷與原電荷電量相等D鏡像電荷只能有一個(gè)2.11電象法的理論基礎(chǔ)是(C)A.場(chǎng)方程的邊界條件B.麥克斯韋方程組C.唯一性定理
D.場(chǎng)的疊加原理2.12已知電勢(shì),則電場(chǎng)強(qiáng)度為:(B)A.B.C.D.2.13半徑為R0的接地導(dǎo)體球系統(tǒng)中放置一個(gè)距球心為a的點(diǎn)電荷Q,其象電荷Q’位于球心與點(diǎn)電荷Q的連線上,距球心為b處有:(B)A.B.C.D.2.14對(duì)于均勻帶電的球體,有(C)。A.電偶極矩不為零,電四極矩也不為零B.電偶極矩為零,電四極矩不為零C.電偶極矩為零,電四極矩也為零D.電偶極矩不為零,電四極矩為零2.15對(duì)于均勻帶電的長(zhǎng)形旋轉(zhuǎn)橢球體,有(B)A.電偶極矩不為零,電四極矩也不為零B.電偶極矩為零,電四極矩不為零C.電偶極矩為零,電四極矩也為零D.電偶極矩不為零,電四極矩為零2.16對(duì)于均勻帶電的立方體,則(C)A.電偶極矩不為零,電四極矩為零B.電偶極矩為零,電四極矩不為零C.電偶極矩為零,電四極矩也為零D.電偶極矩不為零,電四極矩也不為零2.17電四極矩有幾個(gè)獨(dú)立分量?(C)A.9個(gè)B.6個(gè)C.5個(gè)D.4個(gè)2.18電偶極子在外電場(chǎng)中所受的力為(A)2.19一個(gè)處于點(diǎn)上的單位點(diǎn)電荷所激發(fā)的電勢(shì)滿足方程(C)A.B.C.D.2.20無(wú)限大導(dǎo)體板外距板處有一點(diǎn)電荷,它受到導(dǎo)體板對(duì)它作用力大小的絕對(duì)值為(C)A.B.C.D.二、填空題2.1導(dǎo)體板附近有點(diǎn)電荷Q,到導(dǎo)體板的距離為a,則真空中點(diǎn)電荷Q所受電場(chǎng)力的大小為()。2.2一個(gè)半徑為a的帶電球,電荷在球內(nèi)均勻分布,總電荷為Q,則球內(nèi)電場(chǎng)滿足(),球外電場(chǎng)滿足(0)。2.3一個(gè)半徑為a的帶電球,電荷在球內(nèi)均勻分布,總電荷為Q,則球內(nèi)電場(chǎng)滿足(0),球外電場(chǎng)滿足(0)。2.4存在穩(wěn)恒電流的導(dǎo)體,電導(dǎo)率為,設(shè)導(dǎo)體中的電勢(shì)分布為,則▽=(),=()。2.5已知靜電場(chǎng)的電勢(shì)j=A(x2+y2),則其電場(chǎng)強(qiáng)度為()。2.6半徑為R0的導(dǎo)體球的電勢(shì),a、b為非零常數(shù),球外為真空,則球面上電荷面密度等于()。2.7在兩介質(zhì)的分界面處,靜電場(chǎng)的電勢(shì)滿足的邊值關(guān)系為()和()。2.8設(shè)某有限區(qū)域V內(nèi)有一種或幾種絕緣介質(zhì),且V內(nèi)電荷分布已知,則當(dāng)V邊界上()或()已知時(shí),V內(nèi)電場(chǎng)可唯一確定。2.9靜電勢(shì)在導(dǎo)體表面的邊界關(guān)系為(=常量)和()。2.10靜電場(chǎng)中導(dǎo)體的邊界條件有兩種給法,一種是給定(導(dǎo)體表面的電勢(shì)),另一種是給定(導(dǎo)體所帶的電量)。2.11當(dāng)某有限區(qū)域V內(nèi)有導(dǎo)體時(shí),要確定其電場(chǎng),必須給定每個(gè)導(dǎo)體上的(電勢(shì))或每個(gè)導(dǎo)體上的(電量)。2.12靜電場(chǎng)中半徑為a導(dǎo)體球,若將它與電動(dòng)勢(shì)為U0的電池的正極相連,而電池的負(fù)極接地,則其邊界條件可表示為();若近給定它的電量Q0,則其邊界條件可表示為()。2.13真空中平面z=0為帶電平面,電荷密度為σ,則在z=0處電勢(shì)應(yīng)滿足邊值關(guān)系()和()。2.14在半徑為R的導(dǎo)體球上帶總電荷量為Q,則此電荷體系的電偶極矩為(0),電四極矩為(0)。2.15真空中有一半徑為的接地導(dǎo)體球,距球心為處有一點(diǎn)電荷,,則該點(diǎn)電荷的鏡像電荷的大小為(),位置為()。2.16真空中有一半徑為的接地導(dǎo)體球,距球心為處有一點(diǎn)電荷,則該點(diǎn)電荷的鏡像電荷的大小為,位置為。2.17長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻帶電導(dǎo)線,帶電量q,若以線段為z軸,以中點(diǎn)為原點(diǎn),電四極矩分量=()。2.18設(shè)兩個(gè)正電荷Q位于x=a,y=a和x=-a,y=-a,兩個(gè)負(fù)電荷-Q位于x=-a,y=a和x=a,y=-a,,則該電荷體系的非零電四級(jí)矩的分量為D12,大小為2.19a設(shè)正電荷位于,負(fù)電荷位于,,則該電荷體系的非零電四級(jí)矩的分量為,大小為。2.19b設(shè)正電荷位于,負(fù)電荷位于,,則該電荷體系的非零電四級(jí)矩的分量為,大小為。2.19c設(shè)正電荷位于,負(fù)電荷位于,,則該電荷體系的非零電四級(jí)矩的分量為,大小為。2.20半徑為R0,電勢(shì)為j0的導(dǎo)體球的靜電場(chǎng)的總能量等于(),球外空間的電場(chǎng)為()。2.21在無(wú)限大均勻介質(zhì)中,某區(qū)域存在自由電荷分布,它產(chǎn)生的靜電場(chǎng)的能量為()。2.22電荷分布的電偶極矩=()。2.23電荷分布的電四極矩=()或()2.24極矩為的電偶極子在外電場(chǎng)中的能量W==()。2.25極矩為的電偶極子在外電場(chǎng)中受的力==()。2.26極矩為的電偶極子在外場(chǎng)中受的力矩==()。2.27電偶極矩產(chǎn)生的電勢(shì)為=()。以下填連續(xù)或不連續(xù)2.30在兩種不導(dǎo)電介質(zhì)的分界面上,電場(chǎng)強(qiáng)度的切向分量(連續(xù)),法向分量(不連續(xù))。2.31在兩種不導(dǎo)電介質(zhì)的分界面上,電位移矢量的切向分量(不連續(xù)),法向分量(連續(xù))。2.32在兩種導(dǎo)電介質(zhì)的分界面上,電場(chǎng)強(qiáng)度的切向分量(連續(xù)),法向分量(不連續(xù))。2.33在兩種導(dǎo)電介質(zhì)的分界面上,電位移矢量的切向分量(不連續(xù)),法向分量(不連續(xù))。2.34在兩種磁介質(zhì)的分界面上,磁場(chǎng)強(qiáng)度的切向分量(不連續(xù)),法向分量(不連續(xù))。2.35在兩種磁介質(zhì)的分界面上,磁感應(yīng)強(qiáng)度的切向分量(不連續(xù)),法向分量(連續(xù))。三、判斷題2.1靜電場(chǎng)的總能量可表示為,其中表示能量密度。(×)2.2由電四級(jí)矩的定義式可知,當(dāng)電荷體系的分布具有球?qū)ΨQ性時(shí),則此電荷系統(tǒng)沒(méi)有電四級(jí)矩。(√)2.3如果一個(gè)體系的電荷分布對(duì)原點(diǎn)對(duì)稱,它的電偶極矩為零。(√)2.4球?qū)ΨQ電荷分布沒(méi)有各極電多極矩。(√)2.5物體處于超導(dǎo)態(tài)時(shí),除表面很薄的一層外,其內(nèi)部一定沒(méi)有磁場(chǎng)。(√)2.6電四極矩有兩個(gè)定義式和,由這兩種定義式算出的電四極矩?cái)?shù)值不同,但它們產(chǎn)生的電勢(shì)是相同的。(√)四、問(wèn)答題2.1.簡(jiǎn)要說(shuō)明靜電場(chǎng)的唯一性定理。答:(一)區(qū)域V中均為電介質(zhì)(無(wú)導(dǎo)體)時(shí)的唯一性定理:區(qū)域V可以分為若干個(gè)均勻區(qū)域Vi,每一均勻分區(qū)的電容率為ei。設(shè)①給定V內(nèi)的電荷分布rfi(x)②給定V的總邊界S上的電勢(shì)j?S或電勢(shì)的法向?qū)?shù)?j/?n?S,則V內(nèi)的電場(chǎng)唯一地確定。(二)區(qū)域V中導(dǎo)體與介質(zhì)并存時(shí)的唯一性定理:①給定V¢內(nèi)的自由電荷分布以及每個(gè)導(dǎo)體上的電勢(shì)(或電荷)②給定V的總邊界S上的電勢(shì)j?S或電勢(shì)的法向?qū)?shù)?j/?n?S,則V內(nèi)的電場(chǎng)唯一地確定。2.2說(shuō)明靜電場(chǎng)可以用電勢(shì)描述的原因,給出相應(yīng)的微分方程和電勢(shì)邊值關(guān)系。答:靜電場(chǎng)有(),由矢量分析知:,因而可令,即電勢(shì)。微分方程:在兩電介質(zhì)界面處的電勢(shì)邊值關(guān)系2.3鏡像法的理論依據(jù)是什么?答:唯一性定理。2.4.簡(jiǎn)述電像(鏡像)法的基本思想。答:在求區(qū)域V內(nèi)的電場(chǎng)分布時(shí),在不改變V中電荷分布,不改變V的邊界S處的邊界條件的情況下,將鏡像電荷置于求解區(qū)域之外,以等效代替邊界處電荷(場(chǎng))在V內(nèi)產(chǎn)生的電場(chǎng),然后運(yùn)用疊加原理將其與V內(nèi)的電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)疊加即的V內(nèi)的總電場(chǎng)。第三章靜磁場(chǎng)一、選擇題3.1對(duì)于變化電磁場(chǎng)引入矢勢(shì)的依據(jù)是(
D)ABCD3.2靜磁場(chǎng)中可以建立矢勢(shì)的理由是:(
C)A.靜磁場(chǎng)是保守場(chǎng);B.靜磁場(chǎng),即靜磁場(chǎng)是有旋場(chǎng);C.靜磁場(chǎng),即靜磁場(chǎng)是無(wú)源場(chǎng);D.靜磁場(chǎng)與靜電場(chǎng)完全對(duì)應(yīng)。3.3穩(wěn)恒電流磁場(chǎng)能夠引入磁標(biāo)勢(shì)的充要條件(
C)A.的點(diǎn)B.所研究區(qū)域各點(diǎn)C.引入?yún)^(qū)任意閉合回路D.只存在鐵磁介質(zhì)3.4用磁標(biāo)勢(shì)jm解決靜磁場(chǎng)問(wèn)題的前提是(
B)A.該區(qū)域內(nèi)沒(méi)有自由電荷分布;B.該區(qū)域應(yīng)是沒(méi)有自由電流分布的單連通區(qū)域;C.該區(qū)域每一點(diǎn)滿足;D.該區(qū)域每一點(diǎn)滿足。3.5在某區(qū)域內(nèi)能夠引入磁標(biāo)勢(shì)的條件是(
D)A.磁場(chǎng)具有有旋性B.有電流穿過(guò)該區(qū)域C.該區(qū)域內(nèi)沒(méi)有自由電流D.該區(qū)域是沒(méi)有自由電流分布的單連通區(qū)域3.6在引入磁標(biāo)勢(shì)jm解決靜磁場(chǎng)問(wèn)題時(shí),假想磁荷密度等于(
B)A.任意常數(shù)B.C.D.3.7下面哪一種
磁性物質(zhì)表面為等磁勢(shì)面。(
C)A.
B.均勻線性磁介質(zhì)球表面C.
D.無(wú)限大均勻線性磁介質(zhì)平面3.8靜磁場(chǎng)的能量密度為(
C)A.
B.C.D.3.9動(dòng)量流密度張量分量的物理意義為(A)A.通過(guò)垂直于i軸的單位面積流過(guò)的動(dòng)量的j分量B.通過(guò)垂直于ij的單位面積流過(guò)的動(dòng)量C.通過(guò)垂直于j軸的單位面積流過(guò)的動(dòng)量的i分量D.通過(guò)ij的單位面積流過(guò)的動(dòng)量3.10Aharonov-Bohm效應(yīng)效應(yīng)說(shuō)明(D)A.電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度可以完全描述電磁場(chǎng)B.電磁相互作用不一定是局域的C.管內(nèi)的直接作用到管外的電子上,從而引起干涉條紋移動(dòng)D.具有可觀測(cè)的物理效應(yīng),它可以影響電子波束的相位,從而使干涉條紋發(fā)生移動(dòng)。3.11靜磁場(chǎng)中矢勢(shì)(
B)A.在場(chǎng)中每一點(diǎn)有確定的物理意義;B只有在場(chǎng)中沿一個(gè)閉合回路的積分才有確定的物理意義;C.只是一個(gè)輔助量,在任何情況下無(wú)物理意義;D.其值代表場(chǎng)中每一點(diǎn)磁場(chǎng)的渦旋程度。3.12關(guān)于矢勢(shì)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(A)A.與對(duì)應(yīng)于同一個(gè)電磁場(chǎng)B.是不可觀測(cè)量,沒(méi)有對(duì)應(yīng)的物理效應(yīng)C.由磁場(chǎng)并不能唯一地確定矢勢(shì)D.只有的環(huán)量才有物理意義3.13已知矢勢(shì),則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)A.與對(duì)應(yīng)于同一個(gè)磁場(chǎng)B.和是不可觀測(cè)量,沒(méi)有對(duì)應(yīng)的物理效應(yīng)C.只有的環(huán)量才有物理意義,而每點(diǎn)上的值沒(méi)有直接物理意義D.由磁場(chǎng)能唯一地確定矢勢(shì)3.14對(duì)于一個(gè)靜磁場(chǎng),矢勢(shì)具有多種選擇性是因?yàn)椋海?/p>
B)A.定義時(shí)只確定了其旋度而沒(méi)有定義其梯度;C.的旋度的梯度始終為零B.定義時(shí)只確定了其旋度而沒(méi)有定義其散度;D.的散度始終為零。3.15在能夠引入磁標(biāo)勢(shì)的區(qū)域內(nèi)(D)A,B,C,D,二、填空題3.1靜磁場(chǎng)的場(chǎng)方程(,)。3.2在求解靜磁場(chǎng)問(wèn)題時(shí),能用磁標(biāo)勢(shì)法的條件是無(wú)電流分布的單連通區(qū)。3.3.矢勢(shì)的定義式(0)矢勢(shì)的庫(kù)侖規(guī)范(0)。3.4通過(guò)曲面S的磁通量,用矢勢(shì)表示為()。3.5=▽,若確定,則不確定(填確定或不確定),的物理意義是矢勢(shì)沿一個(gè)閉合回路的積分等于該回路所圍曲面的磁通量。3.6矢勢(shì)滿足的微分方程為()。3.7給定電流在空間產(chǎn)生的矢勢(shì)為()。3.8磁偶極矩的矢勢(shì)。3.9電流激發(fā)的靜磁場(chǎng)總能量用和矢勢(shì)可表示為()。3.10電流和外場(chǎng)的相互作用能W=()。3.11已知靜磁場(chǎng)的矢勢(shì)在直角坐標(biāo)系中表達(dá)式為,則其磁感應(yīng)強(qiáng)度()3.12電流分布為的磁矩公式()。3.13磁矩在外磁場(chǎng)中所受的力為()。3.14磁矩在外磁場(chǎng)中所受的力矩為()。3.15一根無(wú)限長(zhǎng)直圓柱形導(dǎo)體,橫截面半徑為a,沿軸向通有均勻分布的穩(wěn)恒電流,電流強(qiáng)度為,設(shè)導(dǎo)體的磁導(dǎo)率為,導(dǎo)體外為真空,則柱內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的旋度為(),柱外磁感應(yīng)強(qiáng)度的旋度為(0)。柱內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的散度為(0),柱外感應(yīng)強(qiáng)度的散度為(0)。三、判斷題3.1靜磁場(chǎng)的總能量可以表示為其中表示空間區(qū)域的能量密度。(×)3.2在庫(kù)侖規(guī)范下,任意兩介質(zhì)的界面處,矢勢(shì)是連續(xù)的。(√)3.3因?yàn)殡姶攀竸?shì)的散度可以任意取值,所以電磁場(chǎng)的規(guī)范有無(wú)窮多種。(√)3.4→∞的磁性介質(zhì)表面為等勢(shì)面。(√)3.5在電子雙縫衍射實(shí)驗(yàn)中,阿哈羅諾夫-玻姆效應(yīng)描述的是:磁場(chǎng)的矢勢(shì)具有可觀察的物理效應(yīng),它可以影響電子波束的相位,從而使干涉條紋發(fā)生移動(dòng)。(√)3.6穩(wěn)恒電流磁場(chǎng)引入磁標(biāo)勢(shì)的充要條件是引入?yún)^(qū)各點(diǎn)。(×)3.7均勻磁化的鐵磁體的假想磁荷只能分布在表面上。(√)四、問(wèn)答題3.1說(shuō)明靜磁場(chǎng)用矢勢(shì)描述的原因和矢勢(shì)的意義。給出相應(yīng)的微分方程和邊值關(guān)系。答:靜磁場(chǎng)由矢量分析知:,因而可令,即矢勢(shì)。微分方程邊值關(guān)系。(線性介質(zhì))3.2簡(jiǎn)述引入磁標(biāo)勢(shì)的基本條件,并寫(xiě)出磁標(biāo)勢(shì)所滿足的泊松方程。答:在無(wú)電流分布的單連通區(qū),有,可令:再由:,,并令:→,再得:3.3假定從某球形電荷源有電荷球?qū)ΨQ地沿徑向射出,空間的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多少?為什么?答:為零。3.4請(qǐng)簡(jiǎn)要回答超導(dǎo)體的電磁性質(zhì)的兩個(gè)方面。參考答案:(1)超導(dǎo)電性:當(dāng)溫度降低到臨界溫度TC以下的時(shí)候,超導(dǎo)體的電阻降低為零,在臨界溫度以上,物體處于正常狀態(tài);(2)邁斯納效應(yīng):超導(dǎo)體內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0,與超導(dǎo)體所經(jīng)過(guò)的歷史無(wú)關(guān)。當(dāng)加上外磁場(chǎng)時(shí),只要磁場(chǎng)強(qiáng)度不超過(guò)HC,則B不能進(jìn)入超導(dǎo)體內(nèi)。若把處于正常態(tài)的物體放置在磁場(chǎng)內(nèi),當(dāng)溫度下降使物體轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)時(shí),B被排出超導(dǎo)體外。即在任何情況下,處于超導(dǎo)態(tài)的物體內(nèi)部有B=0.第四章電磁波的傳播一、選擇題4.1亥姆霍玆方程對(duì)下列哪種情況成立A.真空中一般電磁波B.自由空間中頻率一定的電磁波C.介質(zhì)中一般電磁波D.自由空間中頻率一定的簡(jiǎn)諧波4.2在一般非正弦變化電磁場(chǎng)情況下的均勻介質(zhì)內(nèi)的原因是(
B)A.介電常數(shù)是坐標(biāo)的函數(shù)B.介電常數(shù)是頻率的函數(shù)C.介電常數(shù)是時(shí)間的函數(shù)D.介電常數(shù)是坐標(biāo)和時(shí)間的函數(shù)4.3對(duì)于平面電磁波(D)A.電場(chǎng)能=磁場(chǎng)能=B.電場(chǎng)能=2倍的磁場(chǎng)能C.2倍的電場(chǎng)能=磁場(chǎng)能D.電場(chǎng)能=磁場(chǎng)能=4.5一平面電磁波在真空中傳播時(shí),任一點(diǎn)的電能密度和磁能密度之比為:(
B)A.2:1;B.1:1;C.1:;D.:1。4.6電磁波斜入射到兩種介質(zhì)的界面時(shí),其場(chǎng)強(qiáng)振幅的關(guān)系叫(D)A.麥克斯韋公式;B.亥姆霍茲公式;C.達(dá)朗貝爾公式;D.菲涅耳公式4.7對(duì)于平面電磁波,下列哪一個(gè)公式正確(
B)A.B.C.D.4.8在自由空間傳播的平面波,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(C)A電場(chǎng)和磁場(chǎng)都與傳播方向垂直B電場(chǎng)能量和磁場(chǎng)能量相等C電磁場(chǎng)振幅正比于1/R(R為傳播距離)D電場(chǎng)和磁場(chǎng)振幅比為v4.9矩形波導(dǎo)中不可能傳播A.TEM型波;B.TE型波;C.TM型波;D.TEn0型波4.10關(guān)于全反射下列說(shuō)法正確的是(D)A.折射波的平均能流密度為零B.反射波與入射波的瞬時(shí)能流密度相等C.折射波的瞬時(shí)能流密度為零D.反射波與入射波的平均能流密度相等4.11有關(guān)復(fù)電容率的表達(dá)式為(A)。A.B.C.D.4.12有關(guān)復(fù)電容率的描述正確的是(D)。A.代表位移電流的貢獻(xiàn),它能引起電磁波功率的耗散B.代表傳導(dǎo)電流的貢獻(xiàn),它能引起電磁波功率的耗散C.代表位移電流的貢獻(xiàn),它能引起電磁波功率的耗散D.代表傳導(dǎo)電流的貢獻(xiàn),它能引起電磁波功率的耗散4.13有關(guān)復(fù)電容率的描述正確的是(A)A.實(shí)數(shù)部分代表位移電流的貢獻(xiàn),它不能引起電磁波功率的耗散;虛數(shù)部分是傳導(dǎo)電流的貢獻(xiàn),它引起能量耗散B.實(shí)數(shù)部分代表傳導(dǎo)電流的貢獻(xiàn),它不能引起電磁波功率的耗散;虛數(shù)部分是位移電流的貢獻(xiàn),它引起能量耗散C.實(shí)數(shù)部分代表位移電流的貢獻(xiàn),它引起電磁波功率的耗散;虛數(shù)部分是傳導(dǎo)電流的貢獻(xiàn),它不能引起能量耗散D.實(shí)數(shù)部分代表傳導(dǎo)電流的貢獻(xiàn),它引起電磁波功率的耗散;虛數(shù)部分是位移電流的貢獻(xiàn),它不能引起能量耗散4.14導(dǎo)體中波矢量,下列說(shuō)法正確的是(B)。A.為傳播因子B.為傳播因子C.為傳播因子D.為衰減因子4.15良導(dǎo)體條件為(C)A.1B.<<1C.>>1D.14.16金屬內(nèi)電磁波的能量主要是(B)A.電場(chǎng)能量B.磁場(chǎng)能量C.電場(chǎng)能量和磁場(chǎng)能量各一半D.一周期內(nèi)是電場(chǎng)能量,下一周期內(nèi)則是磁場(chǎng)能量,如此循環(huán)4.17諧振腔的本征頻率表達(dá)式為,若,則最低頻率的諧振波模為(B)A.(0,1,1)B.(1,1,0)C.(1,1,1)D.(1,0,0)4.18諧振腔的本征頻率表達(dá)式為,若,則最低頻率的諧振波模為(A)A.(0,1,1)B.(1,0,0)C.(1,1,1)D.(1,1,0)4.19可以傳播高頻電磁波的是(B)。A.諧振腔B.波導(dǎo)管C.電路系統(tǒng)D.同軸電纜4.20矩形波導(dǎo)管邊長(zhǎng)分別為a、b(已知),該波導(dǎo)管能傳播的最大波長(zhǎng)為(C)A.aB.bC.2aD.2b4.21頻率為Hz的微波,在0.7cm0.6cm的矩形波導(dǎo)管中,能以什么波模傳播?(C)A.B.C.及D.4.22波導(dǎo)管中電磁波傳輸?shù)奶攸c(diǎn)是(
B)A.頻率必須大于截止頻率B.頻率不連續(xù),只能取離散值C.以TEM波形式傳播D.振幅沿傳播方向衰減4.23電磁波在金屬中的穿透深度(C)A、電磁波頻率越高,穿透越深;B、導(dǎo)體導(dǎo)電性越好,穿透越深;C、電磁波頻率越高,穿透越淺;D、穿透深度與頻率無(wú)關(guān)。4.24能夠在理想波導(dǎo)中傳播的電磁波具有以下特征(A)A、有一個(gè)由波導(dǎo)尺寸所決定的頻率,只有高于此頻率的電磁波才能在波導(dǎo)中傳播;B、任意頻率的電磁波都可以在波導(dǎo)中傳播;C、最終會(huì)衰減為零;D、低于截止頻率的波才能通過(guò)。4.25下列不是超導(dǎo)體的電磁性質(zhì)的為(D)A.超導(dǎo)電性B.邁斯納效應(yīng)C.趨膚效應(yīng)D.阿哈諾夫—玻姆效應(yīng)二、填空題4.1真空中光速c與e0、m0的關(guān)系為()。4.2介質(zhì)色散用介質(zhì)的e、m來(lái)描述是()。4.3平面電磁波的能流密度和能量密度的關(guān)系為()。4.4波矢量,其中相位常數(shù)是(),衰減常數(shù)是()。4.5電容率,其中實(shí)數(shù)部分代表(位移)電流的貢獻(xiàn),它不能引起電磁波功率的耗散,而虛數(shù)部分是(傳導(dǎo))電流的貢獻(xiàn),它引起能量耗散。4.6導(dǎo)體中的電磁波可引入復(fù)波矢量,則實(shí)部和虛部的關(guān)系式為(,)。4.7諧振腔的本征頻率表達(dá)式為()。若,則最低頻率的諧振波模為()。4.8在矩形波導(dǎo)管(a,b)內(nèi),且(a<b),能夠傳播TE型波的最長(zhǎng)波長(zhǎng)為(2b);能夠傳播TE型波的最低波模為(TE01)4.9尺寸為a、b(a>b)的真空矩形波導(dǎo)能傳播的電磁波最大波長(zhǎng)為(),能傳播的TM波最大波長(zhǎng)為()。4.10若一平面電磁波入射到理想導(dǎo)體表面上,則該電磁波的穿透深度δ為(0)。4.11平面時(shí)諧電磁波,則=(),=()。4.12真空中平面電磁波,則=(),=()。4.13平面電磁波的特性為:①(電磁波為橫波,和都與傳播方向垂直;);②(和互相垂直,沿波矢的方向;);③(和同相,振幅比為v)。4.14真空中平面電磁波的電場(chǎng)和磁場(chǎng)幅值分別為和,則其平均能量密度為(),平均能流密度為()。4.15平面電磁波的能流密度表達(dá)式為(),動(dòng)量流密度表達(dá)式為()。4.16在理想導(dǎo)體與介質(zhì)的交界面處,(介質(zhì)一側(cè))電場(chǎng)線滿足(),磁感應(yīng)線滿足()。4.17在理想導(dǎo)體與介質(zhì)的分界面處,的邊值關(guān)系為(),的邊值關(guān)系為()。4.18對(duì)于理想導(dǎo)體而言,在邊界面上,若取x.y軸在切面上,z軸沿法線方向,則有邊界條件為(,)。4.1理想導(dǎo)體界面的邊界條件為:①();②()。4.19理想介質(zhì)界面的邊值條為()、()。4.20以理想導(dǎo)體為邊界的有界空間中傳播的時(shí)諧電磁波,如由亥姆霍玆方程先求解電場(chǎng),那么解方程時(shí)所采用的有關(guān)電場(chǎng)的邊界條件為()。4.21電磁波在良導(dǎo)體中的穿透深度為()。4.22良導(dǎo)體的條件是(),理想導(dǎo)體的條件是()。4.23電磁波入射到導(dǎo)體表面時(shí),透入深度隨頻率增大而(減?。?。4.24金屬內(nèi)電磁波的能量主要是(磁場(chǎng)能量)。4.25電磁波若是高頻的,電磁場(chǎng)以及和它相互作用的高頻電流僅集中于導(dǎo)體表面很薄的一層內(nèi),這種現(xiàn)象稱(趨膚效應(yīng))。三、判斷題4.1亥姆霍茲方程對(duì)所有形式的電磁波均成立。(×)4.2平面電磁波的電場(chǎng)和磁場(chǎng)振幅分別為E0和B0,那么電磁波在真空中的能量密度的平均值為.(√)4.3真空中,各種頻率的電磁波均以相同的速度傳播。(√)4.4在均勻介質(zhì)中傳播的時(shí)諧平面波的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的振幅比為電磁波的傳播速度。(√)4.5無(wú)限長(zhǎng)矩形波導(dǎo)中,既可以傳播TE10波,也可以傳播TM10波。(×)4.6矩形波導(dǎo)內(nèi)傳播的電磁波,其電場(chǎng)和磁場(chǎng)不能同時(shí)為橫波。(√)4.7兩平行無(wú)窮大導(dǎo)體平面之間能夠傳播TEM電磁波。(√)4.8線性介質(zhì)中平面簡(jiǎn)諧波的電場(chǎng)能量與磁場(chǎng)能量相等。(√)4.9在均勻介質(zhì)內(nèi)傳播的平面電磁波電場(chǎng)能等于磁場(chǎng)能。(√)4.10電磁波的反射折射問(wèn)題的基礎(chǔ)是電磁場(chǎng)在兩個(gè)不同介質(zhì)界面上的邊值關(guān)系。(√)4.11對(duì)于高頻電磁波,電磁場(chǎng)以及和它相互作用的高頻電流僅集中于導(dǎo)體表面很薄的一層內(nèi),這就是趨膚效應(yīng)。(√)4.12趨膚效應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電磁波與導(dǎo)體中自由電荷相互作用的結(jié)果。相互作用引起表層電流。這個(gè)表層電流使電磁波向空間反射,一部分能量透入導(dǎo)體內(nèi),形成導(dǎo)體表面薄層電流,最后通過(guò)傳導(dǎo)電流把這部分能量耗散為焦耳熱。(√)四、問(wèn)答題4.1簡(jiǎn)述復(fù)電容率的定義式及其物理意義。答:實(shí)數(shù)部分e代表唯一電流的貢獻(xiàn),它不引起電磁波功率的耗散,而虛數(shù)部分是傳導(dǎo)電流的貢獻(xiàn),它引起能量耗散。4.2說(shuō)明兩平行無(wú)窮大導(dǎo)體平面之間只能傳播一種偏振的TEM電磁波。答:設(shè)兩導(dǎo)體板與y軸垂直。邊界條件為在兩導(dǎo)體平面上:,若沿z軸傳播的平面電磁波的電場(chǎng)沿y軸方向偏振,則此平面波滿足導(dǎo)體板上的邊界條件,因此可以在導(dǎo)體板之間傳播。另一種偏振的平面電磁波E與導(dǎo)體面相切,不滿足邊界條件,因而不能在導(dǎo)體面間存在。所以兩平行無(wú)窮大導(dǎo)體平面之間只能傳播一種偏振TEM電磁波。4.3用磁感應(yīng)強(qiáng)度給出時(shí)諧電磁波下,介質(zhì)中的麥克斯韋方程組。答:麥克斯韋方程組用磁感應(yīng)強(qiáng)度來(lái)給出可有方程,,。4.4寫(xiě)出時(shí)諧電磁波的電場(chǎng)所滿足的亥姆霍茲方程及其附加條件。答:,,。第五章電磁波的輻射一、選擇題5.1對(duì)于變化電磁場(chǎng)能夠引入標(biāo)量勢(shì)函數(shù)的依據(jù)是(
B)ABCD5.2下列論述中正確的是:(C)A.達(dá)朗伯方程和麥克斯韋方程組是等效的B.達(dá)朗伯方程的解一定滿足麥克斯韋方程組;C.達(dá)朗伯方程加上洛倫茲條件才與麥克斯韋方程組等效;D.達(dá)朗伯方程就是齊次的波動(dòng)方程5.3電磁場(chǎng)的規(guī)范變換為
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