5.一般说来,电场和磁场是共存于同一空间的,但在静止和恒定的情况下,电场和磁场可以独立进行分析。( )
6.静电场和恒定磁场都是矢量场,在本质上也是相同的。( )
7.研究物质空间内的电场时,仅用电场强度一个场变量不能完全反映物质内发生的静电现象。( )
8.泊松方程和拉普拉斯方程都适用于有源区域。( )
9.静电场的边值问题,在每一类的边界条件下,泊松方程或拉普拉斯方程的解都是唯一的。( )
10.物质被磁化问题和磁化物质产生的宏观磁效应问题是不相关的两方面问题。( )
三.简答题(共30分,每小题5分)
1.用数学式说明梯无旋。
2.写出标量场的方向导数表达式并说明其涵义。 3.说明真空中电场强度和库仑定律。 4.实际边值问题的边界条件分为哪几类? 5.写出磁通连续性方程的积分形式和微分形式。 6.写出在恒定磁场中,不同介质交界面上的边界条件。
四.计算题(共30分,每小题10分)
1.半径分别为a,b(a>b),球心距为c(c
电荷分布,
球半径为b的球面内任何一点的电场强度。
2.总量为q的电荷均匀分布在单位半径为a,介电常数为?的体内,球外为空气,求静电能量。 3.证明矢位
们
有相同的电流分布,它们是否均满足矢量泊松方程?为什么?
?????????A1?excosy?eysinx和
??????A2?ey(sinx?xsiny)??给出相同得磁场B并证明它
《电磁场与电磁波》试题(11)
一.填空题(共20分,每小题4分)
?????????????1.对于矢量A,若A=exAx+eyAy+ezAz,
????????????则:ez?ex= ;ex?ex= ;
????????????ez?ey= ;ey?ey= 。
2.哈密顿算子的表达式为?= , 其性质是 。 3.电流连续性方程在电流恒定时,
积分形式的表达式为 ; 微分形式的表达式为 。 4.静电场空间中,在不同的导电媒质交界面上,边界条件为 和 。
5.用矢量分析方法研究恒定磁场时,需要两个基本的场变量,即 和 。
二.判断题(共20分,每小题2分)
正确的在括号中打“√”,错误的打“×”。
1.电磁场是具有确定物理意义的矢量场,这些矢量场在一定的区域内具有一定的分布规律,除有限个点或面以外,它们都是空间坐标的连续函数。( )
2.矢量场在闭合路径上的环流是标量,矢量场在闭合面上的通量是矢量。( ) 3.空间内标量值相等的点集合形成的曲面称为等值面。( ) 4.空间体积中有电流时,该空间内表面上便有面电流。( ) 5.电偶极子及其电场与磁偶极子及其磁场之间存在对偶关系。( )
6.静电场的点源是点电荷,它是一种“标量点源”;恒定磁场的点源是电流元,它是一种“矢量性质的点源”。( )
7.泊松方程适用于有源区域,拉普拉斯方程适用于无源区域。( )
8.均匀导体中没有净电荷,在导体面或不同导体的分界面上,也没有电荷分布。( ) 9.介质表面单位面积上的力等于介质表面两侧能量密度之差。( ) 10.安培力可以用磁能量的空间变化率来计算。( )
三.简答题(共30分,每小题5分)
1.说明力线的微分方程式并给出其在直角坐标系下的形式。 2.说明矢量场的环量和旋度。
3.写出安培力定律和毕奥-沙伐定律的表达式。 4.说明静电场中的电位函数,并写出其定义式。
5.写出真空中磁场的两个基本方程的积分形式和微分形式。 6.说明矢量磁位和库仑规范。
四.计算题(共30分,每小题10分)
?????????222??3xy,A?xyzey?3xyezrot(?A)1.已知求
2.自由空间一无限长均匀带电直线,其线电荷密度为
,求直线外一点的电场强度
。
3.半径为a的带电导体球,已知球体电位为U(无穷远处电位为零),试计算球外空间的电位函数。
《电磁场与电磁波》试题(12)
1. (12分)无限长同轴电缆内导体半径为R1,外导体半径为R2,内外导体之间的电压为U。
现固定外导体半径R2,调整内导体半径R1,问:
(1)内外导体半径的比值R1 /R2为多少时内导体表面上的电场强度最小,和最小电场强度Emin=?;
(2)此时电缆的特性阻抗Z0为多少?(设该同轴电缆中介质的参数为?0和?0)。 2. (12分)距半径为R的导体球心d(d>R)处有一点电荷q。问需要在球上加多少电荷Q才可以使作用于q上的力为零,此时球面电位?为多少?
3. (10分)半径为R的薄金属圆柱壳等分为二,互相绝缘又紧密靠近,如图所示。上半圆
柱壳的电位为(+U),下半圆柱壳的电位为(-U)。圆柱壳内充满介电常数为?的均匀电介质,且无空间电荷分布。写出阴影区内静电场的边值问题。
l1y磁轭UxU
hl2样品?Ra磁轭d
题3图 题4图
4. (10分)图示装置用以测量磁性材料的特性,上下为两个几何形状对称,相对磁导率为
?r1的U形磁轭,被测样品的相对磁导率为?r2(磁轭和样品的磁导率均远大于?0),磁化
线圈的匝数为N,电流为I,尺寸如图所示。求: (1)样品中的磁场强度H;
(2)样品中的磁化强度M与线圈电流I间的关系。
5. (12分)面积为A的平行圆形极板电容器,板间距离为d,外加低频电压uS?Umcos?t,
板间介质的电导率为?,介电常数为?。求电源提供的复功率S。 6. (12分)一内阻为50?的信号源,通过50cm长的无损耗传输线向负载馈电,传输线上
电磁波的波长为100cm,传输线终端负载ZL=50+j100?,信号源的电压
uS?210cos?t,传输线单位长度的电感L0=0.25?H,单位长度的电容C0=100pF。
求:
(1)电源的频率;
(2)传输线始端和终端的电压、电流相量; (3)负载与传输线上电压最大值处间的距离; (4)传输线上的驻波比。
7. (10分)均匀平面波从理想介质(?r=1,?r=16)垂直入射到理想导体表面上,测得理想
介质中电场强度最大值为200V/m,第一个最大电场强度值与理想导体表面的距离为1m,求:
(1)该平面波的频率和相位常数;
(2)试写出介质中电场和磁场的瞬时表达式。
8. (12分) y方向线性极化的均匀平面电磁波在?=9?0的理想介质中沿x方向传播,在x=0
处垂直入射到?=4?0的理想介质表面,如图所示。若入射波的角频率?=300rad/s,在介质分界面处电场强度的最大值为0.1V/m。求: (1)反射系数和透射系数;
(2)两种介质中电场、磁场的瞬时表达式; (3)两种介质中坡印亭矢量的平均值。
9. (10分)如图所示,有两对短传输线平行放置。传输线1接低频电源,传输线1与传输
线2之间存在电容性耦合干扰和电感性耦合干扰。试: (1)标出该系统中的部分电容并说明抑制电干扰的方式; (2)说明抑制磁干扰的方式。
μ0,ε?9εEμ0,ε?4ε0+0
x
uS- 题8图 题9图
《电磁场与电磁波》试题(13)
一、填空题(每题8分,共40分)
1、 真空中静电场高斯定理的内容是:__________________________________________
_______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________。 2、 等位面的两个重要性质是:①_____________________________________________,
②____________________________________________________________________。 3、 真空中的静电场是__________场和__________场;而恒定磁场是____________场和
__________场。
_。 _。位移电流密度Jd?__________4、 传导电流密度J?__________??