武汉大学《工程电磁场》复习题

精品文档 1欢迎下载 工程电磁场工程电磁场 复习题复习题 一一问答题问答题 1 什么是静电场 写出其基本方程并由此总结静电场的特点 由静止电荷在其周围产生的电场 由静止电荷在其周围产生的电场 F q1 q2 4pi R R e0F q1 q2 4pi R R e0 静电场不随时间变化静电场不随时间变化 2 什么是恒定电场 写出其基本方程并由此总结静电场的特点 恒定电流产生的电场 恒定电流产生的电场 3 什么是恒定磁场 写出其基本方程并由此总结静电场的特点 磁场强度和方向保持不变的磁场 磁场强度和方向保持不变的磁场 4 如果区域中某点的电场强度为零 能否说明该点的电位也为零 为什么 电场强度电场强度 E E 是一个随空间点位置不同而变化的矢量函数 仅与该点的电场有关 是一个随空间点位置不同而变化的矢量函数 仅与该点的电场有关 a ba b 为两为两 个电荷相等的正反电荷 在其中心点处电位为零 但场强不为零 个电荷相等的正反电荷 在其中心点处电位为零 但场强不为零 5 如果区域中某点的电位为零 能否说明该点的电场强度也为零 举例说明 不能 不能 a ba b 为两个相等正电荷 在其中心点处电场强度为零 但电位不为零 为两个相等正电荷 在其中心点处电场强度为零 但电位不为零 6 静电场的电力线会闭合的吗 恒定电场的电力线会闭合的吗 为什么 静电场的电力线不会闭合 起于正电荷止于负电荷 在变化的磁场产生的有旋电场中 电静电场的电力线不会闭合 起于正电荷止于负电荷 在变化的磁场产生的有旋电场中 电 力线环形闭合 围绕着变化磁场 力线环形闭合 围绕着变化磁场 7 写出两种不同媒质分界面上恒定电场与恒定磁场的边界衔接条件 恒定电场的边界衔接条件恒定电场的边界衔接条件 J dS 0J dS 0 E dl 0E dl 0 恒定磁场的边界衔接条件恒定磁场的边界衔接条件 B dS 0B dS 0 H dl IH dl I 8 什么是矢量磁位 A 什么是磁感应强度 B B 0B 0 B A A 0 B A A 0 矢量磁位矢量磁位 A A 是一个辅助性矢量 磁感应强度是一个辅助性矢量 磁感应强度 B B 是描述磁场强弱和方向的是描述磁场强弱和方向的 基本物理量基本物理量 9 什么是磁导率 什么是介电常数 表示磁介质磁性的物理量 介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场 原外加电场表示磁介质磁性的物理量 介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场 原外加电场 真空中 与最终介质中电场比值即为介电常数 真空中 与最终介质中电场比值即为介电常数 10 导电媒质中恒定电场与静电场之间具有什么相似关系 一一填空题填空题 1 静止电荷产生的电场 称之为 静电场静电场 场 它的特点是 有散无旋场 不有散无旋场 不 随时间变化随时间变化 2 高斯定律说明静电场是一个 有散有散 场 3 安培环路定律说明磁场是一个 有旋有旋 场 4 电流密度是一个矢量 它的方向与导体中某点的 正电荷正电荷 的运动方向相同 5 在两种不同导电媒质的分界面上 磁感应强度磁感应强度 的法向分量越过分界面时连续 电场强度电场强度的切向分量连续 6 磁通连续性原理说明磁场是一个 无散无散 场 7 安培环路定律则说明磁场是一个 有旋有旋 场 6 矢量磁位 A 的旋度为 它的散度等于 7 矢量磁位 A 满足的方程是 8 恒定电场是一种无 散散 和无 旋旋 的场 精品文档 2欢迎下载 9 在恒定电流的周围 同时存在着 恒定电 场和 恒定磁 场 10 两个点电荷之间的作用力大小与两点电荷电量之积成 正比 关系 三三 判断题判断题 1 静电场是一种有 散度 源和无 旋度 源的场 对 2 恒定电场是一种无 散度 源和无 旋度 源的场 对 3 恒定磁场是一种无 散度 源和有 旋度 源的场 对 4 电场的能量储存于电场存在的空间 错 5 为了维持恒定电流 必须要有外源 非静电力 不断补充能量 对 6 在导体中不能存在静电场 但可以存在恒定磁场 错 7 在恒定电流的周围 同时存在着恒定电场和恒定磁场 两者的能量可以相互转换 对 8 在理想导体中能存在静电场 但不可以存在恒定磁场 错 9 两个点电荷之间的作用力大小与两点电荷电量之积成正比关系 对 10 磁感应强度 B 穿过任意闭曲面的通量为零 对 11 在理想的导体表面 电力线与导体表面成垂直关系 对 12 在磁介质中通过一回路的磁链与该回路电流之比值为自感 对 四 选择题 1 两个点电荷之间的作用力大小与两点电荷电量之积成 A 关系 A 正比 B 反比 C 平方正比 D 平方反 比 2 导体在静电平衡下 其内部电场强度 B A 为常数 B 为零 C 不为零 D 不确定 3 静电场 E 沿闭合曲线的线积分为 B A 常数 B 零 C 不为零 D 不确定 4 在理想的导体表面 电力线与导体表面成 A 关系 A 垂直 B 平行 C 为零 D 不确定 5 在两种理想介质分界面上 电位移矢量 D 的法向分量在通过界面时应 C A 连续 B 不连续 C 等于分界面上的自由面电荷密度 D 等于零 6 真空中磁导率的数值为 C A 4 10 5H m B 4 10 6H m C 4 10 7H m D 4 10 8H m 7 在恒定电流的情况下 虽然带电粒子不断地运动 可导电媒质内的电荷分布 B A 随时间变化 B 不随时间变化 C 为零 D 不确定 8 磁感应强度 B 穿过任意闭曲面的通量为 B A 常数 B 零 C 不为零 D 不确定 9 对于介电常数为 的均匀电介质 若其中自由电荷体密度为 则电位 满足 精品文档 3欢迎下载 B A B C D 2 2 0 2 0 2 10 在磁介质中 通过一回路的磁链与该回路电流之比值为 D A 磁导率 B 互感 C 磁通 D 自感 11 在磁介质中 通过一回路的磁链与产生磁链的另外回路电流之比值为 B A 磁导率 B 互感 C 磁通 D 自感 12 要在导电媒质中维持一个恒定电场 由任一闭合面流出的传导电流应为 B A 大于零 B 零 C 小于零 D 不确定 五 计算题 1 点电荷 q1 1C 位于 1 2 3 米 点电荷 q2 1C 位于 3 2 1 米 根据题意画出示意图并计算两电荷之间作用力 F q1 q2 4pi r 平方 r 根号 8 画坐标图画坐标图 2 一个半径为 a 的介质园球 带电量为 Q 在此介质园球外面紧套另外一个外半径为 b b a 的同心导体球壳 设介质园球的介电常数为 导体球壳之外是自由空 间 0 根据题意画出示意图并计算任意一点 r a a r b 的电位移 矢量 D 电场强度 E 和电位 当 r a 时 Dr1 4pir r 平方平方 Qr r 平方平方 a a 平方平方 Dr1 Q 4pia a 平方平方 Er1 Q 4pi a a 平方平方 1 对 Er1 从 r 到 a 的积分 Er3 从 b 到无穷的积分 当 a rb 时 Dr3 Q 4pir r 平方平方 Er3 Q 4pi 0r r 平方平方 3 对 Er3 从 r 到无穷的积分 3 一个同心球形电容器的内导体的半径为 a 外导体的内半径为 c 其间填充两种漏 电介质 电导率分别为 1和 2 分界面半径为 b 根据题意画出示意图并计算 电容器两极板间的漏电电阻 精品文档 4欢迎下载 4 已知一个平行板式电容器的极板面积为 s 极板间距为 d 极板间是自由空间 1 计算该电容器的电容 C 2 如果极板间施加电压为 U 计算该电容器极板电荷 q 与储能 Wc 3 如果极板电荷为 q 计算该电容器板间电压 U 与储能 Wc 5 空气绝缘的同轴线 内半径为 a 外导体的内半径为 b 通过的电流为 I 设外导 体壳的厚度很薄 因此其储存的能量可以忽略不计 计算该同轴线单位长度的磁 场能量并由此求它单位长度的自感 6 内 外导体半径分别为 a c 的同轴线 其间填充两种漏电介质 电导率分别为 1 a r b 2 b r c 求同轴线单位长度的漏电电阻 7 设一个无限长的直导线位于自由空间 z 轴上 与一矩形导线框共面 矩形导线框 的两边与 z 轴平行 另外两边垂直 z 轴 与 z 轴平行的两边长度为 c