電動力學_知識點總結(jié)

1、精品文檔第一章 電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律 一、主要內(nèi)容：電磁場可用兩個矢量電場強度和磁感應強度來完全描寫，這一章的主要任務是：在實驗定律的基礎上找出,所滿足的偏微分方程組麥克斯韋方程組以及洛侖茲力公式，并討論介質(zhì)的電磁性質(zhì)及電磁場的能量。在電磁學的基礎上從實驗定律出發(fā)運用矢量分析得出電磁場運動的普遍規(guī)律；使學生掌握麥克斯韋方程的微分形式及物理意義；同時體會電動力學研究問題的方法，從特殊到一般，由實驗定律加假設總結(jié)出麥克斯韋方程。完成由普通物理到理論物理的自然過 渡。二、知 識 體 系：三、內(nèi)容提要：1電磁場的基本實驗定律： （1）庫侖定律：.精品文檔對 個點電荷在空間某點的場強等于各點電荷單獨存在時

2、在該點場強的矢量和，即：（2）畢奧薩伐爾定律（電流決定磁場的實驗定律）（3）電磁感應定律生電場為有旋場（又稱漩渦場）,與靜電場本質(zhì)不同。磁場與它激發(fā)的電場間關系是電磁感應定律的微分形式。 （4）電荷守恒的實驗定律,反映空間某點與之間的變化關系，非穩(wěn)恒電流線不閉合。 若空間各點與 無關，則為穩(wěn)恒電流，電流線閉合。穩(wěn)恒電流是無源的（流線閉合），均與 無關，它產(chǎn)生的場也與 無關。2、電磁場的普遍規(guī)律麥克斯韋方程其中：.精品文檔1是介質(zhì)中普適的電磁場基本方程，適用于任意介質(zhì)。 2當 ，過渡到真空情況：3當時，回到靜場情況：4有12個未知量，6個獨立方程，求解時必須給出與 ，與的關系。介質(zhì)中：3、介質(zhì)中

3、的電磁性質(zhì)方程若為非鐵磁介質(zhì) 1、電磁場較弱時：向同性均勻介質(zhì)：均呈線性關系。，2、導體中的歐姆定律在有電源時，電源內(nèi)部 4洛倫茲力公式考慮電荷連續(xù)分布，為非靜電力的等效場。.精品文檔單位體積受的力：洛倫茲認為變化電磁場上述公式仍然成立，近代物理實驗證實了它的正確。說明：5.電磁場的邊值關系其它物理量的邊值關系：恒定電流:6、電磁場的能量和能流能量密度：能流密度：三重點與難點1 概念：電場強度、磁感應強度、電流密度、極化強度、磁化強度、能流密度。2 麥克斯韋方程、電荷守恒定律、邊值關系、極化強度與極化電荷的關系、磁化強度 與磁化電流的關系、應用它們進行計算和證明。.精品文檔3電磁場的能量及其傳

4、輸?shù)诙?靜 電 場一、主要內(nèi)容：應用電磁場基本理論解決最簡單的問題：電荷靜止或電荷分布不隨時間變化，產(chǎn)生的 場不隨時間變化的靜電場問題。本章研究的主要問題是：在給定自由電荷分布及介質(zhì)和導體分布的情況下如何求解 靜電場。由于靜電場的基本方程是矢量方程，求解很難，并不直接求解靜電場的場強， 而是通過靜電場的標勢來求解。首先根據(jù)靜電場滿足的麥克斯韋方程，引入標勢，討論其滿足的微分方程和邊值關系。在后面幾節(jié)中陸續(xù)研究求解：分離變量法、鏡像法和格林函數(shù)法。最后討論局部范圍內(nèi) 的電荷分布所激發(fā)的電勢在遠處的展開式。二、知 識 體 系：1.靜電場的微分方程：邊值關系：靜電場的能量：2.靜電邊值問題的構(gòu)成：

5、3靜電邊值問題的基本解法：.精品文檔（1） 鏡像法（2） 分離變量法條件：電勢滿足拉普拉斯方程： （3）電多極矩(4) 格林函數(shù)法三、內(nèi)容提要：1靜電場的電勢引入標量函數(shù)即靜電勢后空間兩點 p,q 電勢差：參考點：（ 1 ） 電 荷 分 布 在 有 限 區(qū) 域 ， 通 常 選 無 窮 遠 為 電 勢 參 考 點（）電荷分布在無限區(qū)域不能選無窮遠點作參考點，否則積分將無窮大。 連續(xù)分布電荷：無窮遠處為參考點2.電勢滿足的微分方程泊松方程：其中對僅為自由電荷分布，適用于均勻各向同性線性介質(zhì)。的區(qū)域：電勢滿足拉普拉斯方程：3.邊值關系.精品文檔.兩介質(zhì)界面上邊值關系.導體與介質(zhì)界面上的邊值關系.導體

6、與導體界面上的邊值關系其中是導體的電導率4.靜電場的能量用電勢表示：注意：不是靜電場的能量密度;是自由電荷密度,而則是空間所有電荷的電勢，5.唯一性定理：均勻單一介質(zhì)只適用于靜電場。.精品文檔當區(qū)域 v 內(nèi)自由電荷分布已知，滿足 ，若 v 邊界上已知，或 v邊界上已知，則 v 內(nèi)場（靜電場）唯一確定。 均勻單一介質(zhì)中有導體當區(qū)域 v 內(nèi)有導體存在，給定導體之外的電荷分布 導體電勢或帶電量，則內(nèi)電場唯一確定。，當1或已知，每個四、.靜電邊值問題的基本解法：1.鏡像法：理論依據(jù)：唯一性定理，采用試探解的方法。鏡像法：用假想點電荷來等效地代替導體或介質(zhì)邊界面上的未知面電荷分布，然后用空間點 電荷和等

7、效點電荷迭加給出空間電勢分布。條件：1 所求區(qū)域內(nèi)只能有少許幾個點電荷（只有點電荷產(chǎn)生的感應電荷才能用點電荷代 替。）或是簡單的連續(xù)分布。2 導體邊界面形狀規(guī)則，具有一定對稱性。3 給定邊界條件。要求：做替代時，不能改變原有電荷分布（即自由點電荷位置、q 大小不能變）。泊松方程不能改變。所以假想電荷必須放在所求區(qū)域之外。2 不能改變原有邊界條件，通過邊界條件確定假想電荷的大小和位置。3 一旦用了假想等效電荷，不能再考慮邊界面上的電荷分布。4 坐標系根據(jù)邊界形狀來選擇。2.分離變量法：條件：電勢滿足拉普拉斯方程：空間處處 ，自由電荷只分布在某些介質(zhì)（如導體）表面上，將這些表面視 為區(qū)域邊界，可以

8、用拉普拉斯方程。.精品文檔在所求區(qū)域介質(zhì)中有自由電荷分布，若這個自由電荷分布在真空中，產(chǎn)生的勢 為已知，則區(qū)域 v 中電勢可表示為兩部分的和不滿足，但表面上的電荷產(chǎn)生的電勢使?jié)M足，仍可用拉普拉斯方程求解。注意：邊值關系還要用而不能用 。拉普拉斯方程軸對稱通解：的通解：為勒讓德函數(shù)，球?qū)ΨQ通解：若與均無關，即具有球?qū)ΨQ性，則通解為：解題步驟選擇坐標系和電勢參考點坐標系選擇主要根據(jù)區(qū)域中分界面形狀參考點主要根據(jù)電荷分布是有限還是無限分析對稱性，分區(qū)域?qū)懗隼绽狗匠淘谒x坐標系中的通解 根據(jù)具體條件確定常數(shù)外邊界條件： 電荷分布有限導體邊界可視為外邊界，一般在均勻場中，給定，或給定總電荷 q，或給

9、定：（接地 ）（直角坐標或柱坐標）.精品文檔內(nèi)部邊值關系：介質(zhì)分界面上(表面無自由電荷)3.電多極矩討論電荷分布在小區(qū)域內(nèi),而場點又距電荷分布區(qū)較遠,即 lr 電勢的多極展開：小區(qū)域電荷體系在外電場中的相互作用能其中是點電荷在外電場中的相互作用能是電偶極子在外電場中的相互作用能是電四極子在外電場中的相互作用能電偶極子在外電場中受的力.精品文檔若外電場均勻:電偶極子在外電場中受的力矩三重點與難點本章重點：靜電勢及其特性、分離變量法、鏡象法。本章難點：鏡象法、分離變量法（柱坐標）、電多極矩。第三章 穩(wěn)恒電流的磁場一、主要內(nèi)容：在給定自由電流分布及介質(zhì)分布的情況下如何求解穩(wěn)恒磁場。由于穩(wěn)恒磁場的基

10、本方程是矢量方程，求解很難，并不直接求解的穩(wěn)恒磁場磁感應強度，一般是通過磁 場的矢勢來求解。在一定條件下，可以引入磁標勢及磁標勢滿足的方程來求解。我們 先引入靜磁場的矢勢，導出矢勢滿足的微分方程，然后再討論磁標勢及其微分方程， 最后討論磁多極展開。二、知識體系：1矢勢法：基本方程:邊值關系：靜磁場的能量：.精品文檔12能量分布在磁場內(nèi)，不僅僅是分布在電流區(qū).不是能量密度2磁標勢法引入磁標勢的條件：求解區(qū)域內(nèi)作任意的閉合回路 l，閉合回路 l 內(nèi)都無電流穿過，即 ，即引入?yún)^(qū)域為無自由電流分布的單連通域?；痉匠?邊值關系:解法：當時， ，用分離變量法求解，解法與第二章相同.3磁矢勢多極展開：本章

11、重點：1、矢勢的引入和它滿足的微分方程、靜磁場的能量2、引入磁標勢的條件,磁標勢滿足的方程與靜電勢方程的比較 3、利用磁標勢解決具體問題本章難點：利用磁標勢解決具體問題第四章 電磁波的傳播電磁波： 隨時間變化的運動電荷和電流輻射電磁場，電磁場在空間互相激發(fā)，在 空間以波動的形式存在，就是電磁波。一、主要內(nèi)容：研究電磁場在空間存在一定介質(zhì)和導體的情況下的波動情況;在真空與介質(zhì)，介質(zhì)與介質(zhì)，介質(zhì)與導體的分界面上，電磁波會產(chǎn)生反射、折射、衍射和衰減等，這些本質(zhì)上是邊值問題。電磁波在空間傳播有各種各樣的形式，最簡單、最基本的波型是平 面電磁波。.二、知識體系：1自由空間（介質(zhì)）：指 ，精品文檔的無限大

12、充滿均勻空間.-定態(tài)波亥姆霍茲方程基本解： ，性質(zhì)：（1）與的關系： ，構(gòu)成右手螺旋關系（2）與同位相；（3） ，振幅比為波速（因為 （4）平面電磁波的能量和能流相互垂直， ）。l能量密度： ，電場能等于磁場能，能量密度平均值為l能流密度： （ 為平均值：方向上的單位矢量）2.良導體： ，基本解： ，.精品文檔其中3.電磁波在界面反射和折射。4.諧振腔定態(tài)波邊值問題：在求解中主要用到解為：兩個獨立常數(shù)由激勵諧振的信號強度來確定。 諧振頻率：.精品文檔（1）給定一組 ，解代表一種諧振波型（本征振蕩, 在腔內(nèi)可能存在多種諧振波型的迭加）；只有當激勵信號頻率時，諧振腔才處于諧振態(tài)。（2） 不存在中兩

13、個為零的波型，若，則 。（3）對每一組值，有兩個獨立偏振波型，這是因為對于確定的可以分解到任意兩個方向。（4）最低頻率的諧振波型假定 ，則最低諧振頻率為該波型為（1，1，0）型， ，所以 ， ，為橫電磁波。但是在一般情況下， 5.矩形波導管。矩形波導管由四個壁構(gòu)成的金屬管，四個面為一般情況下讓電磁波沿 軸傳播,對理想導體: 理想導體邊界條件:,滿足方程：其解：，其中，.精品文檔的解由截止頻率：確定最低截止頻率為： （ ），（ ）；最高截止波長為:，一般把波長的波，稱為超短波即微波。本章重點：1、電磁場的波動方程、亥姆霍茲方程和平面電磁波2、 反射和折射定律的導出、振幅的位相關系，偏振3、 導體

14、內(nèi)的電磁波特性、良導體條件、趨膚效應 4、諧振腔和波導管中電磁波的運動形式本章難點：1、振幅、位相關系2、導體內(nèi)電磁波的運動第五章 電磁波的輻射一、主要內(nèi)容：本章討論高頻交變電流輻射的電磁場的規(guī)律。 二、知識體系：其解：.精品文檔設電荷、電流分布為隨時間做正弦或余弦變化，即：將此式代入推遲勢的公式后得到（ ）：令則：如果討論，的區(qū)域有關系式： 。三、電偶極輻射：當時， ，上式可以僅取積分中的第一項，有：，此式代表的是偶極輻射。由此我們得到在條件下偶極輻射的磁感應強度：利用得到偶極輻射的磁感應強度：若選球坐標，讓沿 軸，則：.精品文檔（1） 電場沿經(jīng)線振蕩，磁場沿緯線振蕩，傳播方向、電場方向、磁

15、場方向相互正交構(gòu) 成右手螺旋關系；（2） 電場、磁場正比于 ，因此它是空間傳播的球面波，且為橫電磁波，在時可以近似為平面波；（3）要注意如果 （ ）不能被滿足，可以證明電場不再與傳播方向垂 直，即電力線不再閉合，但是磁力線仍閉合。這時傳播的是橫磁波（tm 波）輻射能流、角分布和輻射功率平均能流密度矢量：平均功率：p= = ，平均功率與電磁波的頻率4次方成正比。重點：電磁勢及方程,電偶極輻射場、平均能流、平均功率的計算. 難點：達朗貝爾方程的解，輻射場的計算第六章 狹義相對論.精品文檔主要內(nèi)容：討論局限于慣性系的狹義相對論的時空理論，相對論電動力學以及相對論 力學一狹義相對論基本原理：1、相對性

16、原理（伽利略相對性原理的自然擴展）（1） 物理規(guī)律對于所有慣性系都具有完全相同的形式。（2） 一切慣性系都是等價的，不存在絕對參照系。2、光速不變原理真空中光速相對任何慣性系沿任何一個方向大小恒為 c，且與光源運動速度無關。 二洛侖茲變換：坐標變換 ：三狹義相對論的時空理論：1 同時是相對的：在某一貫性參考系上對準的時鐘，在另一相對運動的貫性參考 系觀察是不對準的。2 運動長度縮短：沿運動方向尺度收縮。其中 是物體相對靜止系的速度；3運動時鐘延緩：運動物體內(nèi)部發(fā)生的自然過程比靜止的鐘測到的靜止物體內(nèi) 部自然過程經(jīng)歷的時間延緩。.精品文檔 運動時鐘延緩：只與速度有關，與加速度無關；2 時鐘延緩是

17、相對的，但在廣義相對論中延緩是絕對的；3 時鐘延緩是時空的另一基本屬性，與鐘的內(nèi)部結(jié)構(gòu)無關； 它與長度收縮密切相關。四電磁場的洛侖茲變換:五相對論力學：一、本章重點：1、狹義相對論基本原理、洛侖茲變換并熟練利用洛侖茲變換解決具體問題 2、理解同時的相對性和尺縮、鐘慢效應，并會利用相關公式計算.3、 了解相對論四維形式和四維協(xié)變量4、 了解相對論力學的基本理論并解決實際問題本章難點：1、同時的相對性、時鐘延緩效應的相對性2、相對論的四維形式 3、電動力學的相對論不變性的導出過程電動力學期末復習題判斷題（下列各小題，你認為正確的，請在題后的括號內(nèi)打“”，錯的打“”。每小題 1 分,共 10 分 ）

18、。.h31精品文檔1、 矢量的點乘滿足交換律；2、 矢量叉乘的結(jié)果是標量；（ ）（ ）v3、 函數(shù) t 的梯度的定義是：dt =t dl ； （ ）3、 一個矢量函數(shù)的梯度指向其變化最大的方向； （ ）5、 自由電荷為零時，電位移矢量也一定為零； （ ）6、柱坐標系不是直角坐標系；（ ）7、 狄拉克 delta 函數(shù)不是普通意義上的函數(shù)； （ ）8、 位移電流與傳導電流一樣，也能激發(fā)渦旋磁場； （ ）9、畢奧薩-伐爾定律db =m04pidl rr 3是電流元激發(fā)磁場的規(guī)律，其是計算任意電流產(chǎn)生 b 的基礎；（ ）10、泊松方程的信息不完全，它不能獨自決定電勢的大小。 （ ）二、填空題 （每空

19、 2 分，共 30 分）1、英文 divergence 的中文意思是 ，英文 gausss law的中文意思是 ，英文 magnetic vector field 的中文意思是 。2、半徑為 r 的半圓弧均勻帶電線，其電荷的線密度為 ，參看題二-2 圖。 電場強度大小為 ，方向為 ，電勢為 。其圓心 o 處的得分評卷人v3 、寫出矢量場 f的散度的定義式 ；并在笛卡爾坐標下寫出它的計算 式 。.v vr -r v vr -r v vr -r ( )精品文檔4、分別計算并寫出右邊兩個算式的結(jié)果 ， 。5、拉普拉斯方程解的兩個基本特點分別是，。6、 無 介 質(zhì) 時 靜 電 場 的 邊 界 條 件

20、是 ， 無 介 質(zhì) 時 靜 磁 場 的 邊 界 條 件 是 。6、 普通電介質(zhì)的特征方程是 。三、選擇題 （每小題中只有一個正確答案。選對得 2 分，錯選, 多選不得分。共 16 分） 1、日常生活中最為常見的力屬于以下的哪一種：a、強相互作用 ；b、弱相互作用；c、電磁力；d、萬有引力2、在下列關于函數(shù)的矢量二階微分公式中錯誤的是(t)=2t a、 ；(t)=0 b、 ；(t)=0 c、 ；d、v v v=2v3、下列球坐標變量和笛卡爾坐標變量的關系中，正確的是得分評卷人a 、rxr= x-1；b 、rxr x-1；c 、q 1=x r cos qcosj；d 、j 1=-x r sin q

21、sinj4、如題三-3 圖所示的等邊三角形的三個頂點上,放置著均為正的點電荷 q 、2q 、3q ，三角形的邊長為 a 。若 將正電荷 q 從無限遠處移到三角形的中心 o 處，外力做功為：a、2 3qq 4pe0a；b、4 3qq 4pe0a；c、6 3qq 4pea0；d、8 3qq 4pea0.精品文檔5、下列關于拉普拉斯方程的論述正確的是 a、它的解只有一個；c、它和庫倫定律一樣能唯一確定電勢；b、它只能用來描述無電荷區(qū)域電勢；d、邊界條件把其他地方電荷分布的信息傳遞給它6、在鏡像法求電勢時，我們可以用完全不同的電荷分布代替原始的電荷分布，其根據(jù)是a、庫倫定律；c、唯一性定理；b、高斯定

22、律；d、場強疊加原理7、下列關于電位移矢量 d 和磁場強度 h 的描述錯誤的是a、它們都是輔助物理量；c、在實踐中，人們更傾向于使用 d；b、分別在靜（電）磁學中，它們的地位是對等的； d、在實踐中，人們更傾向于用 h8、真空中平面簡諧電磁波的 e 與 h 之間的關系為：a、e =1em00h；b、e0e = m h0；c、e = em h 0 0；d、m e = e00h四、簡單計算題（共 14 分）。1、右下圖中，四個點電荷分布在邊長為 a 的正方形的四個頂點（1）以正方形中心為原點，分別求出磁電荷分布的電單極距和電偶極距； （2）證明此電荷分布的電偶極矩與原點的位置無關。（9 分）得分評

23、卷人.精品文檔2、右下圖中，一電子以速度 v 圍繞半徑為 r 的圓圈作勻速圓周運動。用畢奧-薩伐爾定律近似的計算該電荷運動 產(chǎn)生磁偶極距。（5 分）五、綜合計算題（共 30 分）1、右下圖中，一任意形狀的連續(xù)分布電荷，其電荷密度函數(shù)為 。（1） 寫出該電荷分布在 p 電產(chǎn)生的電場表達式；（2 分）（2） 設定無窮遠處的電勢為零，寫出該電荷分布在 p 的電勢；（2 分）（3） 證明靜電場的旋度等于零；（4 分）（4） 根據(jù)高斯定律和靜電場的其他性質(zhì)推導出電勢的泊松方程和拉普拉斯方程，并解釋得分評卷人方程中的每一項；（6 分）（題五-1 圖）.b a精品文檔2、如右下圖中，一根無限長，半徑為 a

24、的銅棒，在其內(nèi)均勻的分布著自由電流 i。在解題過程中假設銅棒為均勻線性抗磁介質(zhì)（相對磁導率為m）。（1） 求 p 點的磁感應強度 b 與磁場強度 h；（6 分）（2） 銅棒內(nèi)任意一點 k，它與軸線的距離為 b（ ）。求 k 點的磁感應強度 b，磁場強度 h 以及磁化強度 m； （6 分）（3） 求整個銅棒內(nèi)的磁化電流（束縛電流）。（4分）（題五-2 圖）.精品文檔參考教材：郭碩鴻編，電動力學（第三版），人民教育出版社，2008 年。電動力學復習題庫石東平收集整理重慶文理學院.精品文檔電子電氣工程學院物理系2008 年 12 月.ra. b.c.d.vvvj33 a-j a avvey( x )

25、x 精品文檔一、單項選擇題1.基礎2.學習電動力學課程的主要目的有下面的幾條,其中錯誤的是( d )a. 掌握電磁場的基本規(guī)律，加深對電磁場性質(zhì)和時空概念的理解b. 獲得本課程領域內(nèi)分析和處理一些基本問題的初步能力，為以后解決實際問題打下c. 更深刻領會電磁場的物質(zhì)性，加深辯證唯物主義的世界觀d. 物理理論是否定之否定，沒有絕對的真理，世界是不可知的v v(a b ) =（ c ）v v v v v v v va (b) +b (a) a (b) -b (a)a. b.v v v v v vb (a) -a (b) (a) bc. d.3.下列不是恒等式的為（ c ）。rj=0 f =0 a.

26、 b.c.j=0d.j=2j4.設r = ( x -x)2+( y -y)2+( z -z)2為源點到場點的距離， 的方向規(guī)定為從源點指向場點，則（ b ）。rrr =r =0 r r=0rrr=rv vm r m rv a = j = v5. 若 m 為常矢量，矢量 r 標量 r ，則除 r=0 點外， a 與 應滿足關系（ a ）va. =jv v b. = c. = jd. 以上都不對6.設區(qū)域 內(nèi)給定自由電荷分布r( x)，s 為 v 的邊界，欲使 的電場唯一確定，則需要給定（ a ）。a.fs或fnsb.qsrc. 的切向分量d. 以上都不對7.設區(qū)域 v 內(nèi)給定自由電荷分布r( x

27、 ),在 v 的邊界 s 上給定電勢js或電勢的法向?qū)?shù)jns，則 v 內(nèi)的電場（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8.導體的靜電平衡條件歸結(jié)為以下幾條,其中錯誤的是( c )9.a. 導體內(nèi)部不帶電，電荷只能分布于導體表面 c. 導體表面電場線沿切線方向v v 一個處于 點上的單位點電荷所激發(fā)的電勢b. 導體內(nèi)部電場為零 d. 整個導體的電勢相等滿足方程（ c ）e beew精品文檔a.v 2y ( x ) =0b.v2y( x ) =-1/e0c.v 1 v v 2y( x ) =- d(x -x )e0d.v 1 v 2y( x ) =- d(x)e0

28、10.）。對于均勻帶電的球體，有（ ca. 電偶極矩不為零，電四極矩也不為零 c. 電偶極矩為零，電四極矩也為零b. 電偶極矩為零，電四極矩不為零 d. 電偶極矩不為零，電四極矩為零11.對于均勻帶電的長形旋轉(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，電四極矩為零12.對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 c. 電偶極矩為零，電四極矩也為零b. 電偶極矩為零，電四極矩不為零 d. 電偶極矩不為零，電四極矩也不為零13.電四極矩有幾個獨立分量？（ c ）a.

29、9 個b. 6 個c. 5 個d. 4 個14.平面電磁波的特性描述如下：r r1 電磁波為橫波， e 和 b 都與傳播方向垂直 r r r r r2 e 和 b 互相垂直， e b 沿波矢 k 方向 r r3 和 同相，振幅比為 v以上 3 條描述正確的個數(shù)為（ d ）a. 0 個b. 1 個c. 2 個d. 3 個15.關于全反射下列說法正確的是（ d ）。a. 折射波的平均能流密度為零c. 反射波與入射波的瞬時能流密度相等b. 折射波的瞬時能流密度為零d. 反射波與入射波的平均能流密度相等16.有關復電容率的表達式為（ a ）。a.e=e+iswb.e=ie+swc.e=e+iwsd.e

30、=e-isw17.有關復電容率e=e+isw的描述正確的是（ d ）。a. 代表位移電流的貢獻，它能引起電磁波功率的耗散 b. 代表傳導電流的貢獻，它能引起電磁波功率的耗散sc. 代表位移電流的貢獻，它能引起電磁波功率的耗散.wv波矢量vbavbara. 為傳播因子為傳播因子c. 為傳播因子b.ewew ew2 2 2精品文檔sd. 代表傳導電流的貢獻，它能引起電磁波功率的耗散18.有關復電容率e=e+isw的描述正確的是（ a ）a. 實數(shù)部分代表位移電流的貢獻，它不能引起電磁波功率的耗散；虛數(shù)部分是傳導電 流的貢獻，它引起能量耗散b. 實數(shù)部分代表傳導電流的貢獻，它不能引起電磁波功率的耗散

31、；虛數(shù)部分是位移電 流的貢獻，它引起能量耗散c. 實數(shù)部分代表位移電流的貢獻，它引起電磁波功率的耗散；虛數(shù)部分是傳導電流的 貢獻，它不能引起能量耗散d. 實數(shù)部分代表傳導電流的貢獻，它引起電磁波功率的耗散；虛數(shù)部分是位移電流的 貢獻，它不能引起能量耗散v vk =b+ia19. ,有關說法正確的個數(shù)是（ b ）v 矢量 和 的方向不常一致v 為相位常數(shù)， 為衰減常數(shù)vb 只有實部 才有實際意義20.a. 0 個 b. 1 個 c. 2 個 d. 3 個r rk =b+ia導體中波矢量 ，下列說法正確的是（ b ）。r r rk b ad.rb為衰減因子21.良導體條件為（ c ）s ss sa

32、. 1 b.ew1 d. 122.金屬內(nèi)電磁波的能量主要是（ b ）a. 電場能量b. 磁場能量c. 電場能量和磁場能量各一半d. 一周期內(nèi)是電場能量，下一周期內(nèi)則是磁場能量，如此循環(huán)23.諧 振 腔 的 本 征 頻 率 表 達 式 為wmnp=pme(m/ l1)+(n/l )+(p/l )2 3， 若l l l1 2 3 ，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)24.諧振腔的本征頻率表達式為wmnp=p m n p ( ) 2 +( ) 2 +( )me l l l 1 2 32，若l l l 1 23 ，則最低

33、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)25.可以傳播高頻電磁波的是（ b）。a b30 10 9 e bbaa. 與ab a a已知矢勢a. 與 對應于同一個磁場b. 和 是不可觀測量，沒有對應的物a ab ayt精品文檔a. 諧振腔b. 波導管c. 電路系統(tǒng)d. 同軸電纜26.27.矩形波導管邊長分別為 a、b（已知 ），該波導管能傳播的最大波長為（ c ）。 a. a b. b c. 2a d. 2b頻率為 hz 的微波，在 0.7cm 0.6cm 的矩形波導管中，能以什么波模傳播？ （ c ）a.te01b.te

34、10c.te10及te01d.te1128.下列不是超導體的電磁性質(zhì)的為（ d ）。 a. 超導電性b. 邁斯納效應c. 趨膚效應d. 阿哈諾夫玻姆效應29.動量流密度張量分量tij的物理意義為（ a ）。30.a. 通過垂直于 i 軸的單位面積流過的動量的 j 分量 b. 通過垂直于 ij 的單位面積流過的動量c. 通過垂直于 j 軸的單位面積流過的動量的 i 分量 d. 通過 ij 的單位面積流過的動量在某區(qū)域內(nèi)能夠引入磁標勢的條件是（ ）a. 磁場具有有旋性c. 該區(qū)域內(nèi)沒有自由電流b. 有電流穿過該區(qū)域d. 該區(qū)域是沒有自由電流分布的單連通區(qū)域31. 1959 年，aharonov 和

35、 bohm 提出一新的效應（簡稱 a-b 效應），此效應說明（ d ）r ra. 電場強度 和磁感應強度 可以完全描述電磁場b. 電磁相互作用不一定是局域的rc. 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rd. 具有可觀測的物理效應，它可以影響電子波束的相位，從而使干涉條紋發(fā)生移 動32.關于矢勢下列說法錯誤的是（ a ）。 r r ra a=a+y對應于同一個電磁場rb. 是不可觀測量，沒有對應的物理效應r r rc. 由磁場 并不能唯一地確定矢勢 d. 只有 的環(huán)量才有物理意義 v va=a+y33. ,則下列說法錯誤的是( d )v v v v va a b a a理效應v

36、vc. 只有 的環(huán)量才有物理意義，而每點上的 值沒有直接物理意義v vd. 由磁場 能唯一地確定矢勢34.電磁場的規(guī)范變換為（ a ）。r r ra a=a+y，jj=j-a. b.yl l la brvea kar精品文檔r r rya a=a-y，jj=j-tr r ra a=a+y，jj=j+ c.r r ra a=a-y，jj=j+tytd.35.下列各項中不符合相對論結(jié)論的是（ c a. 同時性的相對性c. 因果律的相對性）。b. 時間間隔的相對性 d. 空間距離的相對性36.相對論有著廣泛的實驗基礎,下列實驗中不能驗證相對論的是( )a碳素分析法測定地質(zhì)年代 c. 高速運動粒子壽命

37、的測定b. 橫向多普勒效應實驗d. 攜帶原子鐘的環(huán)球飛行試驗37.根據(jù)相對論理論下列說法中正確的個數(shù)為（ c ） 時間和空間是運動著的物質(zhì)存在的形式 離開物質(zhì)及其運動，就沒有絕對的時空概念 時間不可逆地均勻流逝，與空間無關 同時發(fā)生的兩個事件對于任何慣性系都是同時的 兩事件的間隔不因參考系的變換而改變a. 1 個b. 2 個c. 3 個d. 4 個二、填空題38.39.40.在某區(qū)域內(nèi)能夠引入磁標勢的條件是 。能量守恒定律的積分式是 ，其物理意義為 _。 動量守恒定律的積分表達式為 ，其物理意義為 。41.諧振腔的本征頻率表達式為 。若 1 2 3 的諧振波模為 。，則最低頻率42.43.44

38、.45.46.良 導 體 條 件 為 ； 金 屬 內(nèi) 電 磁 波 的 能 量 主 要 是 。在波導管中傳播的電磁波，其截止頻率表達式為 。若 ，則波導管 中傳播的電磁波最大波長為 。洛 倫 茲 規(guī) 范 輔 助 條 件 為 ； 達 朗 貝 爾 方 程 的 四 維 形 式 是 。平面電磁波的特性為： ； ； 。愛因斯坦狹義相對論的兩個基本假設為：11 。；47.48.理 想 導 體 界 面 的 邊 界 條 件 為 ： ； 。v v v、 及 0 為 常 矢 量 ， 則 （ ） = ,v = ,若 確定，則vfv波矢量e e w e10 9 11em2 2e249.r ve sin( k r) 0

39、=v v v v b a b a精品文檔。v（填確定或不確定）， a 的物理意義是。50.能量守恒定律的積分式是v v s ds =vf ndv+ddtwdv，它的物理意義是。51. 在國際單位制中，磁感應通量 的量綱式是 ，單位名稱是v vk =b+ia52. ,其中相位常數(shù)是 ，衰減常數(shù)是 。s53.電容率 = +i ,其中實數(shù)部分 代表 波功率的耗散，而虛數(shù)部分是電流的貢獻，它不能引起電磁 電流的貢獻，它引起能量耗散。54.55.金屬內(nèi)電磁波的能量主要是電場能量還是磁場能量？答： 。頻率為 30 hz 的微波，在 0.7cm 0.4cm 的矩形波導管中，能以什么波模傳播？ 答： 。56.

40、超導體的性質(zhì)為 、 、 、 。57.理想介質(zhì)界面的邊值條件58.為 、 。平面電磁波的能流密度表達式為 ，動量流密度表達式 為 。59.金屬內(nèi)電磁波只能在傳播，其能量主要是能量。60.61.62.寫出推遲勢的表達式 、 。 庫 侖 規(guī) 范 輔 助 條 件 為 ； 洛 倫 茲 規(guī) 范 輔 助 條 件 為 。相 對 論 中 物 體 的 能 量 公 式 為 ， 四 維 電 流 密 度 表 示 為 。三、簡答題63.64.65.66.67.68.69.電磁場理論賴以建立的重要實驗及其重要意義。r rw = rjdv w = jadv靜電場能量公式 、靜磁場能量公式 的適用條件。1w = rjdv靜電場

41、能量可以表示為 ，在非恒定情況下，場的總能量也能這樣完全 通過電荷或電流分布表示出來嗎？為什么？寫出真空中 maxewll 方程組的微分形式和積分形式，并簡述各個式子的物理意義。 寫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，其簡述其物理意 義。電象法及其理論依據(jù)。引入磁標勢的條件和方法。a求證：滿足如下方程組：svba a70.71.72.73.74.75.76.77.78.79.80.精品文檔真空中電磁場的能量密度和動量密度，并簡述它們在真空中平面電磁波情況下分別與 能流密度及動量流密度間的關系。真空中和均勻良導體中定態(tài)電磁波的一般形式及其兩者的差別。比較庫侖規(guī)范與洛倫茲規(guī)范。

42、分別寫出在洛侖茲規(guī)范和庫侖規(guī)范下電磁場標勢矢勢所滿足的波動方程，試比較它們 的特點。寫出推遲勢，并解釋其物理意義。解釋什么是電磁場的規(guī)范變換和規(guī)范不變性？邁克爾遜莫來實驗的意義。狹義相對論的兩個基本原理（假設）及其內(nèi)容。寫出洛倫茲變換及其逆變換的形式。具有什么變換性質(zhì)的物理量為洛倫茲標量、四維協(xié)變矢量和四維協(xié)變張量？試各舉一 例。寫出電荷守恒定律的四維形式，寫出麥克斯韋電磁場方程組的四維形式。四、證明題81.82.vm已知函數(shù) 與無源場 分別滿足v2 m =f (x,y , z ) 2 a =-g(x,y, z )，vb=f( x, y, z )v v b =m+a b=g ( x, y, z )寫出介質(zhì)中的麥克斯韋方程組，并從麥克斯韋方程組出發(fā)，求電導率