安徽医科大学《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，请将正确选项前的字母填在题后的括号内）1.下列关于静电场高斯定理的说法，正确的是（）A.高斯定理仅适用于真空中的静电场B.通过闭合曲面的电通量仅与面内电荷有关C.高斯面上电场强度处处为零，则面内一定没有电荷D.高斯面上电场强度处处不为零，则面内一定有电荷2.真空中有一均匀带电球体，半径为\(R\)，总电荷量为\(Q\)，则球内距球心\(r\)处的电场强度大小为（）A.\(E=\frac{Qr}{4\pi\epsilon_0R}\)B.\(E=\frac{Q}{4\pi\epsilon_0r}\)C.\(E=\frac{Qr}{4\pi\epsilon_0R}\)D.\(E=\frac{Q}{4\pi\epsilon_0R}r\)3.关于位移电流，下列说法错误的是（）A.位移电流是由变化的电场激发的B.位移电流的本质是变化的电场C.位移电流能产生焦耳热D.位移电流与传导电流一样，都能激发磁场4.一个半径为\(a\)的圆形线圈，通有电流\(I\)，则圆心处的磁感应强度大小为（）A.\(B=\frac{\mu_0I}{2a}\)B.\(B=\frac{\mu_0I}{4a}\)C.\(B=\frac{\mu_0I}{2\pia}\)D.\(B=\frac{\mu_0I}{4\pia}\)5.下列关于麦克斯韦方程组的说法，错误的是（）A.麦克斯韦方程组是描述电磁场基本规律的方程组B.麦克斯韦方程组包括四个方程C.麦克斯韦方程组表明了电场和磁场之间的相互联系D.麦克斯韦方程组仅适用于均匀介质中的电磁场6.真空中有一均匀平面电磁波，其电场强度表达式为\(E=E_0\cos(\omegat-kz)\hat{i}\)，则该电磁波的传播方向为（）A.\(x\)轴方向B.\(y\)轴方向C.\(z\)轴方向D.无法确定7.对于一个导体，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垂直于表面C.导体处于静电平衡时，内部没有净电荷D.以上说法都正确8.已知一电容器的电容为\(C\)，两极板间电压为\(U\)，则电容器储存的电场能量为（）A.\(W=\frac{1}{2}CU\)B.\(W=CU\)C.\(W=\frac{1}{2}CU\)D.\(W=\frac{1}{2}U/C\)9.下列关于洛伦兹力的说法，正确的是（）A.洛伦兹力永远不做功B.洛伦兹力的方向与电荷运动方向垂直C.洛伦兹力的大小与电荷速度大小有关D.以上说法都正确10.一个电子以速度\(v\)垂直进入均匀磁场\(B\)中，电子做圆周运动的半径为（）A.\(r=\frac{mv}{eB}\)B.\(r=\frac{me}{vB}\)C.\(r=\frac{ev}{mB}\)D.\(r=\frac{eB}{mv}\)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，请将正确选项前的字母填在题后的括号内，漏选得2分，错选不得分）1.下列关于电势的说法，正确的是（）A.电势是相对的，与零电势点的选取有关B.沿电场线方向电势逐渐降低C.等势面上各点电势相等D.电势差与零电势点的选取无关E.电场强度为零的点，电势一定为零2.关于安培环路定理，下列说法正确的是（）A.安培环路定理适用于稳恒电流的磁场B.闭合回路的磁场仅与回路内电流有关C.安培环路定理表明磁场是有旋场D.利用安培环路定理可以计算一些具有对称性的磁场E.安培环路定理中的电流包括传导电流和位移电流3.下列关于电磁波的说法，正确的是（）A.电磁波是横波B.电磁波的传播不需要介质C.电磁波在真空中的传播速度为\(c=3\times10m/s\)D.电磁波具有能量和动量E.不同频率的电磁波在真空中的传播速度不同4.对于一个电介质，下列说法正确的是（）A.电介质可以被极化B.电介质内部会产生极化电荷C.电介质的极化程度与电场强度有关D.电介质的电容率与真空电容率的比值称为相对电容率E.电介质的存在会影响电场的分布5.下列关于狭义相对论的说法，正确的是（）A.狭义相对论的基本假设是相对性原理和光速不变原理B.狭义相对论中时间和空间是相互关联的C.狭义相对论中长度会收缩，时间会膨胀D.狭义相对论中物体的质量会随速度的增加而增大E.狭义相对论适用于宏观低速的情况三、判断题（总共10题，每题2分，请在题后的括号内填入“√”或“×”，正确的填“√”，错误的填“×”）1.静电场是保守场，电场力做功与路径无关。（）2.高斯定理中的电场强度\(E\)是由高斯面内和高斯面外的所有电荷共同产生的。（）3.位移电流的本质是变化的磁场。（）4.均匀磁场中，通电直导线所受安培力的大小与导线长度成正比。（）5.麦克斯韦方程组预言了电磁波的存在。（）6.电磁波在介质中传播时，其频率会发生变化。（）7.导体处于静电平衡时，其表面是等势面。（）8.电容器的电容与极板间的距离成正比。（）9.洛伦兹力的方向与磁场方向和电荷运动方向都垂直。（）10.狭义相对论中，物体的速度不能超过光速。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述静电场高斯定理的内容，并说明其在求解电场强度中的应用。2.解释位移电流的概念，并说明其与传导电流的异同。3.简述狭义相对论的相对性原理和光速不变原理，并说明其意义。五、计算题（总共2题，每题15分，请写出必要的解题步骤和答案）1.真空中有一均匀带电球面，半径为\(R\)，总电荷量为\(Q\)。求：（1）球内外的电场强度分布；（2）球面上的电场