電磁場模擬試題A

年級專業(yè)：教學(xué)班號：學(xué)號：姓名：年級專業(yè)：教學(xué)班號：學(xué)號：姓名：裝訂線一、選擇題（在每個小題四個備選答案中選出一種對的答案）（本大題共10小題，每題2分，總計20分）1.磁通Φ的單位為(B)A.特斯拉B.韋伯C.庫侖D.安匝2.導(dǎo)體在靜電平衡下，其內(nèi)部電場強度(B)

A.為常數(shù)B.為零C.不為零D.不確定3.真空中介電常數(shù)ε0的值為(D)A.8.85×10-9F/mB.8.85×10-10C.8.85×10-11-11F/mD.8.85×104.磁感應(yīng)強度B與磁場強度H的一般關(guān)系為(B)

A.H=μBB.B=μH

C.H=μrBD.B=μ0H

5.矢量磁位的旋度是(A)

A.磁感應(yīng)強度B.磁通量

C.電場強度D.磁場強度

6.平板電容器的電容量與極板間的距離(B)

A.成正比B.成反比

C.成平方關(guān)系D.無關(guān)

7.相似尺寸和匝數(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.不小于1B.等于1

C.不不小于1D.無確定關(guān)系

8.真空中均勻平面波的波阻抗為(A)

A.377ΩB.237Ω

C.277ΩD.337Ω

9.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，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)

10.下面說法對的的是(A)

A.但凡有磁場的區(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)域存在磁場能量二、辨析題（判斷正誤并簡樸分析原因）（15分）甲處電位是V，乙處電位是10V，因此甲處的電場強度不小于乙處。錯。電位和電場強度之間是梯度關(guān)系，不是比例關(guān)系，并且電位的值和參照點選用有關(guān)系電位為零的導(dǎo)體不帶電。錯。當(dāng)導(dǎo)體接地時，也許帶有負的電荷，正電荷流入大地，導(dǎo)體接地只是意味著電位為零，而不是不帶電。只有時變的電場能產(chǎn)生磁場。錯。時變的電場和恒定的電流都能產(chǎn)生磁場洛侖茲力能對電荷做功。錯。洛侖茲力與電荷運動方向垂直，不會對電荷做功，只是變化電荷運動的方向時變場中的E線和靜電場中的E線是同樣的，都是起于正電荷終止于負電荷。錯。時變場中的E線是畢合的曲線，由于在時變場中，變化的磁場產(chǎn)生電場，E的旋度不等于零。三、名詞解釋題(本大題共5小題，每題2分，共10分)電偶極子：相距很近的兩個符號相反而量值相等的電荷。體電流密度：以體密度分布的電荷,按速度v作勻速運動時,形成體電流密度向量束縛電流：由運動的束縛電荷形成的環(huán)行電流。磁化：導(dǎo)磁媒質(zhì)中的磁偶極子在外磁場作用下力圖使它自己與外磁場方向一致，力圖增強外磁場，使媒質(zhì)中的磁場與真空中不一樣樣，這種過程稱為磁化。似穩(wěn)區(qū)：當(dāng)場點和源點距離不不小于電磁波波長時，可忽視推辭效應(yīng)，認為源點和場點同相，在這個區(qū)域稱為似穩(wěn)區(qū)四、簡答題(25分)1.怎樣由電位求電場強度?試寫出直角坐標系下的體現(xiàn)式?(5分)2.傳導(dǎo)電流、位移電流怎樣定義的?各有什么特點?（5分）3.寫出畢奧—沙伐定律的數(shù)學(xué)體現(xiàn)式。闡明它揭示了哪些物理量之間的關(guān)系?(5分)4.寫出時變場基本方程組的積分形式、微分形式，邊界條件并論述積分形式方程的物理意義？（10分）解：1.怎樣由電位求電場強度?試寫出直角坐標系下的體現(xiàn)式?(5分)E=,對電位求梯度的相反數(shù)E=傳導(dǎo)電流、位移電流、運流電流是怎樣定義的?各有什么特點?（5分）傳導(dǎo)電流密度在導(dǎo)電媒質(zhì)中存在,電流和電場恒定由電源產(chǎn)生位移電流密度由變化的電場產(chǎn)生運流電流密度由空間的運動電荷產(chǎn)生3.寫出畢奧—沙伐定律的數(shù)學(xué)體現(xiàn)式。闡明它揭示了哪些物理量之間的關(guān)系?(5分),或,或,它揭示了電流密度和磁感應(yīng)強度之間的聯(lián)絡(luò),同步也闡明了恒定的電流可以產(chǎn)生磁場.4.寫出時變場基本方程組的積分形式、微分形式，邊界條件并論述積分形式方程的物理意義？（10分）積分形式:磁場不僅由實體電荷產(chǎn)生并且也可由變動的電場產(chǎn)生變化的磁場產(chǎn)生電場，時變場中E線可構(gòu)成閉合曲線自然界中無磁荷存在靜電場直接推廣屆時變場微分形式：分界面邊界條件：E1t=E2tD1n-D2n=H1t-H2t=KB1n=B2n五、計算題(30分)1.真空中有一密度為2π納庫/米的無限長電荷沿Y軸放置，另有密度分別為0.1納庫/米2和-0.1納庫/米2的無限大帶電平板分別位于Z=4米和Z=-5米處。試求P點（0，0，2）的電場強度EP。（6分）解：無限大帶電平板產(chǎn)生的電場強度E1==0.1無限長直電荷在P點產(chǎn)生的電場強度為E2==最終在P點合成的電場強度由于方向都在Z軸上,因此有:EP=E1+E2=0.6C2．球形電容器的內(nèi)半徑R1=5cm，外半徑R2=10cm，有兩層電介質(zhì)，分界面也為球面，半徑R0=8cm。若，，如圖1所示求：、（1）球面之間的E，和：（2）漏電導(dǎo)（8分）圖1解：（1）設(shè)該電容器的漏電流為I，由分界面的邊界條件可知電流具有持續(xù)性,電場強度只有徑向方向則其電流密度=電場強度E=/γ=(R1<r<R0)=E1=/γ1=(R0<r<R2)=E1=/γ2=U0=+=則=1.29×10-8==1.29×10-8（A/m2）E1=129/r2(V/m)(方向為徑向)E2=12.9/r2(V/m)(方向為徑向)以外導(dǎo)為電位參照點,則電位分別為:=1.29（）(V)(以外殼為參照點)(R0<r<R2)=129（）(V)(以外殼為參照點)(R1<r<R0)（2）漏電導(dǎo)G==0.162×10-9S3．已知參數(shù)如圖2.所示，計算無限長直導(dǎo)線對線框的互感。（6分）圖2解:以導(dǎo)線的軸線為原點建立坐標系無限長直電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為B=ds=cdxcdx由于線圈僅有一匝故cdx=故M=4.已知自由空間中的電磁波的兩個分量為E(z,t)=cos(ωt-βz)H(z,t)=2.65cos(ωt-βz)式中f=20MHz,β==0.42弧度/米圖3求瞬時坡印亭矢量。求平均坡印亭矢量。3）流如圖3所示平行六面體（長為1m，橫截面積為0.25m2）體積中的凈功率。（10解：（1）由題可知：=cos(ωt-βz)，=2.65cos(ωt-βz)由于E與H方向互相垂直由坡印亭矢量公式=cos(ωt-βz)2.65cos(ωt-βz)sin=2650cos2=1325（1+cos（4πft—0.84z））(W/m2)2)坡印亭矢量平均值=1325+=1325(W/m2)3)根據(jù)右手定則,坡印亭矢量方向與Z軸平行,故在長方體的前后上下面的面積分為0,只有在左右