安徽理工大学《电动力学》2024 - 2025 学年第一学期期末试卷

第1页学院：专业班级：姓名：学院：专业班级：姓名：学号：装订线内不要答题学院/专业：__________姓名：__________学号：__________注意事项：1、本试卷满分100分。2、考试时间120分钟。题号一二三四五六七得分得分评阅人一、选择题（总共10题，每题3分，每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请将正确答案的序号填在括号内）1.关于电磁场的基本规律，下列说法错误的是（）A.麦克斯韦方程组完整地描述了电磁场的性质和运动规律B.安培环路定理适用于任何磁场C.高斯定理表明电场是有源场D.法拉第电磁感应定律揭示了变化磁场产生电场的规律2.真空中的平面电磁波，其电场强度矢量E和磁场强度矢量H的关系是（）A.E与H相互垂直，且E的相位超前H的相位π/2B.E与H相互垂直，且H的相位超前E的相位π/2C.E与H相互平行，且E的相位超前H的相位π/2D.E与H相互平行，且H的相位超前E的相位π/23.对于均匀介质中的静电场，下列说法正确的是（）A.电场强度E与电位移矢量D成正比B.电位移矢量D的散度为零C.电场强度E沿任意闭合路径的线积分为零D.电介质的极化强度P与电场强度E无关4.已知一电荷分布在空间中，其产生的电势满足拉普拉斯方程，这表明（）A.空间中没有电荷分布B.空间中电荷分布均匀C.电势在空间中是调和函数D.电场强度为零5.关于洛伦兹变换，下列说法正确的是（）A.它反映了不同惯性系之间时空坐标的变换关系B.时间和空间是绝对的，与参考系无关C.洛伦兹变换只适用于低速运动的情况D.长度收缩和时间延缓效应是相对的，在不同参考系中观察结果相同6.对于匀速运动的点电荷，其辐射的电磁波具有的特点是（）A.是平面电磁波B.频率与电荷运动速度成正比C.辐射功率与电荷加速度的平方成正比D.电磁波的传播方向与电荷运动方向垂直7.在静电场中，将一电子从A点移动到B点，电场力做功为W，则A、B两点的电势差为（）A.W/eB.-W/eC.e/WD.-e/W8.关于电介质的极化，下列说法错误的是（）A.极化是电介质分子在电场作用下发生取向或位移的现象B.极化强度矢量P描述了电介质极化的程度C.极化电荷分布在电介质内部D.极化会使电介质内部的电场强度减弱9.已知一导体处于静电平衡状态，下列说法正确的是（）A.导体内部电场强度处处为零B.导体表面电场强度处处为零C.导体是等势体，表面是等势面D.导体内部没有净电荷，净电荷分布在导体表面10.对于时变电磁场中的坡印廷矢量S，其物理意义是（）A.表示电磁场的能量密度B.表示单位时间内通过单位面积的电磁能量C.表示电磁场的传播速度D.表示电磁场的动量密度二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题给出的五个选项中，至少有两项符合题目要求，请将正确答案的序号填在括号内，少选、多选、错选均不得分）1.下列关于麦克斯韦方程组的说法，正确的有（）A.包含了电场和磁场的高斯定理B.包含了法拉第电磁感应定律C.包含了安培环路定理的一般形式D.揭示了电场和磁场的相互联系E.方程组在任何介质中都成立2.关于平面电磁波的性质，下列表述正确的是（）A.电磁波是横波，E和H都与传播方向垂直B.电磁波的传播速度与介质有关C.电磁波的频率越高，波长越长D.电磁波具有能量和动量E.电磁波在真空中的传播速度为光速c3.对于稳恒电流磁场，下列说法正确的是（）A.磁场是无源场，磁感应强度B的散度为零B.磁场是有旋场，安培环路定理描述了磁场的这一性质C.磁感应线是无头无尾的闭合曲线D.磁场对运动电荷有力的作用E.磁场的能量密度与磁感应强度的平方成正比4.下列关于静电场边值问题的求解方法，正确的有（）A.镜像法利用等效电荷来求解B.分离变量法适用于具有一定对称性的区域C.格林函数法通过求解格林函数来得到电势D.有限差分法是一种数值计算方法E.所有边值问题都可以用一种方法求解5.关于狭义相对论的基本假设，下列说法正确的是（）A.相对性原理，所有物理规律在一切惯性系中都具有相同的形式B.光速不变原理，真空中的光速在一切惯性系中都是相同的C.时间和空间是绝对的，与参考系无关D.物体的质量与速度无关E.同时性是相对的，在不同参考系中观察结果可能不同三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的正误，正确的打“√”，错误的打“×”）1.麦克斯韦方程组中，位移电流的引入是为了使安培环路定理在非稳恒情况下也成立。（）2.真空中的平面电磁波，电场强度E和磁场强度H的振幅之比等于光速c。（）3.静电场中，电场线总是从正电荷出发，终止于负电荷，不形成闭合曲线。（）4.电介质的极化率与温度有关，温度升高，极化率一般会增大。（）5.洛伦兹力公式表明，磁场对运动电荷的作用力与电荷的运动速度和磁场方向都有关。（）6.对于匀速运动的点电荷，其辐射的电磁波的频率等于电荷的振动频率。（）7.在静电场中，导体表面的电场强度方向与表面垂直。（）8.稳恒电流磁场中，磁感应强度B沿任意闭合路径的线积分等于路径所包围的电流的代数和。（）9.狭义相对论中，长度收缩和时间延缓效应是真实的物理效应，不是观测效应。（）10.坡印廷矢量的方向表示电磁能量的传播方向。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述麦克斯韦方程组的物理意义及其在电磁学中的重要地位。2.说明电介质极化的微观机制以及极化强度与电场强度的关系。3.阐述狭义相对论中同时性的相对性，并举例说明。五、计算题（总共2题，每题15分，请写出详细的计算过程和必要的文字说明）1.已知一均匀