整理電磁場理論期末復(fù)習(xí)題

1、精品文檔電磁場理論期末復(fù)習(xí)題（附答案）一填空題.靜止電荷所產(chǎn)生的電場，稱之為 靜電場;電荷Q在某點(diǎn)所受電場力為 F,則該點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小為.可以用電位的負(fù)梯度來表示電場強(qiáng)度;當(dāng)電位的參考點(diǎn)選定之后， 靜電場中各點(diǎn)的電位值是唯一確定的。. 電荷 的規(guī)則運(yùn)動形成電流;將單位正電荷從電源負(fù)極移動到正極，非靜電力所做的功定義為電源的電動勢.由 恒定電流 或 永磁體 產(chǎn)生的磁場不隨時(shí)間變化，稱為恒定磁場。.磁感應(yīng)強(qiáng)度 B是無散場，它可以表示為另一個(gè)矢量場A的旋度,稱A為 矢量磁位 ，為了唯一地確定 A,還必須指定 A的散度為零,稱為庫侖規(guī)范。.靜電場的邊界條件，即邊值問題通常分為三類：第一類為給定整個(gè)邊

2、界上的位函數(shù)值;第二類為給定邊界上每一點(diǎn)位函數(shù)的法向?qū)?shù)值；第三類為給定一部分邊界上每一點(diǎn)的 位函數(shù)值，同時(shí)給定另一部分邊界上每一點(diǎn)的位函數(shù)的法向?qū)?shù)值。.位移電流擴(kuò)大了電流的概念，它由 電場 的變化產(chǎn)生，相對于位移電流我們稱由電荷規(guī)則運(yùn)動形成的電流為傳導(dǎo)電流 和 運(yùn)流電流。.在電磁波傳播中， 衰減常數(shù)a的物理意義為表示電磁波每傳播一個(gè)單位的距離，其振幅的衰減量,相位常數(shù)3的物理意義為表示電磁波每傳播一個(gè)單位距離相位偏移U O10.靜電場是有勢場，靜電場中各點(diǎn)的電場與電位關(guān)系用公式表示是_E nN巾。.恒定電流 產(chǎn)生的磁場，叫做恒定磁場。.庫侖規(guī)范限制了矢量磁位 A的多值性，但不能唯一確定 A

3、。為了唯一確定 A,還必須給定A的 散度為零。_惟一性左手 定貝U確 定。.時(shí)變電磁場分析中，引入洛侖茲規(guī)范是為了解決動態(tài)位的.載流導(dǎo)體在磁場中會受到電磁力的作用，電磁力的方向由精品文檔精品文檔二、選擇題1.磁感應(yīng)強(qiáng)度B與磁場強(qiáng)度H的一般關(guān)系為A. HkB B. B= H C. HkgBD.B= 0H2導(dǎo)體在靜電平衡下，其內(nèi)部電場強(qiáng)度A.為常數(shù) B.為零C.不為零D.不確定3真空中磁導(dǎo)率的數(shù)值為A. 4 % X10-5H/mB.71x 10-6H/mC. 4 % X 10-7H/mD.71x 10-8H/m4.磁通的單位為A.特斯拉 B.韋伯C.庫侖D. 安匝5.矢量磁位的旋度是A.磁感應(yīng)強(qiáng)度

4、B.磁通量C.電場強(qiáng)度 D.磁場強(qiáng)度6.真空中介電常數(shù)0的值為A.8.85 X 10-9 F/mB.8.85x 10-10F/mC.8.85 X 10-11F/mD.8.85x 10-12F/m7.下面說法正確的是A.凡是有磁場的區(qū)域都存在磁場能量B.僅在無源區(qū)域存在磁場能量C.僅在有源區(qū)域存在磁場能量D.在無源、有源區(qū)域均不存在磁場能量8靜電場中試驗(yàn)電荷受到的作用力大小與試驗(yàn)電荷的電量A.成反比B.成平方關(guān)系C.成正比D.無關(guān)9.平板電容器的電容量與極板間的距離A.成正比 B. 成反比 C. 成平方關(guān)系 D.無關(guān)10.在磁場B中運(yùn)動的電荷會受到洛侖茲力F的作用,F與B的空間位置關(guān)系（B ）A

5、.是任意的B.相互垂直C.同向平行 D.反向平行2.高斯定理的積分形式描述了的關(guān)系;A.閉合曲面內(nèi)電場強(qiáng)度與閉合曲面內(nèi)電荷之間的關(guān)系B.閉合曲面的電場強(qiáng)度通量與閉合曲面內(nèi)電荷之間的關(guān)系C.閉合曲面內(nèi)電場強(qiáng)度與閉合曲面外電荷之間的關(guān)系D.閉合曲面的電場強(qiáng)度通量與閉合曲面附近電荷之間的關(guān)系精品文檔精品文檔13.以下闡述中，你認(rèn)為正確的一項(xiàng)為D ;A,可以用電位的函數(shù)的梯度表示電場強(qiáng)度B.感應(yīng)電場是保守場，其兩點(diǎn)間線積分與路徑無關(guān)C.靜電場是無散場，其在無源區(qū)域的散度為零D.靜電場是無旋場，其在任意閉合回路的環(huán)量為零14.以下關(guān)于電感的闡述中，你認(rèn)為錯(cuò)誤的一項(xiàng)為C;A.電感與回路的幾何結(jié)構(gòu)有關(guān)B.電

6、感與介質(zhì)的磁導(dǎo)率有關(guān)C.電感與回路的電流有關(guān)D.電感與回路所處的磁場強(qiáng)度無關(guān).若電介質(zhì)中的極化強(qiáng)度矢量和電場強(qiáng)度成正比關(guān)系，則稱這種電介質(zhì)為BC ;A.均勻的B.各向同性的C.線性的D.可極化的.均勻?qū)щ娒劫|(zhì)是指其電導(dǎo)率無關(guān)于 B;A.電流密度B.空間位置C.時(shí)間D.溫度.關(guān)于鏡像法，以下不正確的是B;A.它是解靜電邊值問題的一種特殊方法B.用假想電荷代替原電荷C.假想電荷位于計(jì)算區(qū)域之外D.假想電荷與原電荷共同作用滿足原邊界條件 TOC o 1-5 h z 20.交變電磁場中，回路感應(yīng)電動勢與回路材料電導(dǎo)率的關(guān)系為D；A.電導(dǎo)率越大，感應(yīng)電動勢越大B.電導(dǎo)率越小，感應(yīng)電動勢越大C.電導(dǎo)率越大

7、，感應(yīng)電動勢越小D.感應(yīng)電動勢大小與導(dǎo)電率無關(guān)22.相同尺寸和匝數(shù)的空心線圈的電感系數(shù)與鐵心線圈的電感系數(shù)之比（ C ）A.大于1B.等于1C.小于1D.無確定關(guān)系.真空中均勻平面波的波阻抗為一A;A.377 Q B.237 Q C.277 Q D.337 Q.在磁場B中運(yùn)動的電荷會受到洛侖茲力F的作用，F(xiàn)與B的空間位置關(guān)系B精品文檔精品文檔A,是任意的B.相互垂直C.同向平行D.反向平行三、簡答題.什么是接地電阻？其大小與哪些因素有關(guān) ？答：接地設(shè)備呈現(xiàn)出的總電阻稱之為接地電阻；其大小與土壤電導(dǎo)率和接地體尺寸（等效球半徑）成反比.寫出微分形式的麥克斯韋的數(shù)學(xué)表達(dá)式。說明它揭示了哪些物理量含義

8、？）.電偶極子答：一對相距很近的正、負(fù)電荷稱之為電偶極子.體電流密度答：垂直于電荷運(yùn)動方向單位面積上通過的電流.介質(zhì)中的磁場強(qiáng)度（用公式定義）.磁場能量密度答：單位體積內(nèi)的磁場能量.傳導(dǎo)電流、位移電流、運(yùn)流電流是如何定義的？各有什么特點(diǎn)？答：傳導(dǎo)電流是導(dǎo)體中電荷運(yùn)動形成的電流；位移電流是變化的電場產(chǎn)生的等效電流；運(yùn)流電流是不導(dǎo)電空間內(nèi)電荷運(yùn)動形成的電流四、分析計(jì)算題P - Q ， . .一，一、*， 一 一1、如圖所示，真空中有電荷以體密度為均勻分布于一半徑為 R的球中，如圖所不。求球內(nèi)、外的電場強(qiáng)度。解:aR 時(shí),DEdS = q ,即 E4a2 = x4xa3,所以 ESp；0 3精品文檔

9、精品文檔2、已知半徑為a的球內(nèi)、 外的電場強(qiáng)度為2aE =eEq (r . a)r/3 、L 一 L L C/ 一一、十小八2E = er E0 5-33 (r H1 -2 e -2 ：a2U0I r 1ra - b,2二:B2 = u0I = B2 = eH 2 = r e2二:2二精品文檔精品文檔U0I - U0Ib _ ： _c,I3 =I I 2= B3c -b2 P2 -b -72 |e4e -b ) 一-yH3P2 b2.2、c bc e：IE2 二：二載有電流 I,計(jì)算導(dǎo)體內(nèi)、外的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解：當(dāng) p ： a,: c Bdl =oI_ 22一-一，由于 I1= P I /a ,

10、則 B =a22二；2 二 a2當(dāng) Pa,qcB dl =N0I，則B =6.如下圖所示，一個(gè)半徑為 a的接地導(dǎo)體球，一點(diǎn)電荷 q位于距球心d處，求球外任一點(diǎn)的電位。8、同心球電容器的內(nèi)導(dǎo)體半徑為a ,外導(dǎo)體的內(nèi)半徑為 b,其間填充兩種介質(zhì)，上半部分精品文檔精品文檔的介電常數(shù)為 司，下半部分的介電常數(shù)為 電，如圖所示，設(shè)內(nèi)、外導(dǎo)體帶電分別為 q和-q, 分別求上、下兩部分的電位移矢量和電場強(qiáng)度。解：由邊界邊條可得 E1=E2=E又由 v D -、. DdV =q.J DRVJ D2dV = -qsD1dS $D2 ds = -q$ ；1EdS % ；2EdS ;-q22、1E（ ；1 , ；2

11、）（ b a ） = -q= Eq22二（；i 一）（a -b ）D2iq TOC o 1-5 h z D1 - ；1E =22二（；i ）（a -b ）.l”q-2E -22二（；1；2）（a -b ）9、半徑為a的無限長直導(dǎo)線，流過的電流為 I，試計(jì)算導(dǎo)體內(nèi)、外的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解：由于 B =u0JBdl=uIoB2 二 r =u0I2一，rT 2* a B二記土）當(dāng)a : r時(shí)B2 : r =u0Ib10、求置于無限大接地平面導(dǎo)體上方，距導(dǎo)體面為h處有一點(diǎn)電荷q ,在空間任一點(diǎn)產(chǎn)生的電位。11、在聚苯乙烯（名=2.6%）與空氣的分界面兩邊，聚苯乙烯中的電場強(qiáng)度為2500V/m,精品文檔精品

12、文檔電場方向與分界面法線的夾角是200,如圖所示。試求：(1)空氣中電場強(qiáng)度與分界面法線的夾角；(tan 20 =0.363)(2)空氣中的電場強(qiáng)度。12、設(shè)同軸線的內(nèi)導(dǎo)體半徑為 a,外導(dǎo)體的內(nèi)半徑為 b ,內(nèi)、外導(dǎo)體間填充電導(dǎo)率為 仃的 導(dǎo)電媒質(zhì)，如圖所示，試求同軸線單位長度的漏電電導(dǎo)。解:(1)1tan 10.363 =0.1402.6E2 sin 12tan%tan nE2n E2n tan 2 E2 cos% tan %L _ _ML 一匚 -二-1 mtan% E1ntantan%s s s i rVoE1t = E2t = E2 s i n2 E1 = . E 1t E 1n =

13、E2 -s i n113、頻率為f =300MHz的線極化均勻平面電磁波，其電場強(qiáng)度振幅值為2V/m ,從空氣垂直射到 7=4、叫=1的理想介質(zhì)平面上，求：1、反射系數(shù)、透射系數(shù)；2、入射波、反射波、透射波的電場和磁場。14 .已知無界理想媒質(zhì)(名=9%, N = N0,仃=0)中正弦均勻平面電磁波的頻率f=108Hz,電場強(qiáng)度：E =ex3e-|kz(V /m )試求：(1)均勻平面電磁波的相速度 VP、波長九、相移常數(shù)k和波阻抗n ；(2)電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度的瞬時(shí)值表達(dá)式；精品文檔精品文檔(3)與電磁波傳播方向垂直的單位面積上通過的平均功率。解：(1) w =980, u =U0, f =

14、108HZ二相速度Vp113 108m/ s1.波長, = m = 1mf . u ； f相移常數(shù)2 二k =2 二 rad / m波阻抗(2) = E=eX3ekzn電場的瞬時(shí)值為E(z,t) =ex3cos(wt - kz)w = 2 二f = 2 二 108 rad / s k = 2二E ( z, t) = e x 3 cos( 2 二10 8 2二z)v/m1H(z,t) =ey Ex38eycos(2 二 1040 二- 2二z)A/ m Sav =；RJE H9二 ez80二15、電磁波在真空中傳播，其電場強(qiáng)度矢量的復(fù)數(shù)表達(dá)式為:E =(ex -jey)100N(V/m )(1)工作頻率f(2)磁場強(qiáng)度矢量的復(fù)數(shù)表達(dá)式。(3)坡印廷矢量的瞬時(shí)值和時(shí)間平均值。(4)此電磁波是何種極化，旋向如何？解： k = w u0 ；0 k = 20-：精品文檔精品文檔20 二k4n x10J xlxX10-93 6 二60 . .96 = 6二 10 r a ds10-_ w _ _9 _ ,f =3 109HZ2 二(2)本證阻抗= 1203f4n x10-7乂10936幾E =0 - jey)10%210%20z 10“e20NH = ey