电动力考试试题及答案

电动力考试试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列哪种情况不满足静电场的高斯定理（）A.点电荷周围的电场B.均匀带电球体内部的电场C.随时间变化的磁场产生的电场D.静止的带电平板周围的电场2.关于电磁波在真空中的传播速度，下列说法正确的是（）A.与频率有关B.与波长有关C.与振幅有关D.是一个常量3.洛伦兹力公式\(\vec{F}=q(\vec{E}+\vec{v}\times\vec{B})\)中，\(\vec{v}\)是（）A.电荷的运动速度B.磁场的传播速度C.电场的传播速度D.参考系的运动速度4.电偶极子在远区的电场强度与距离的关系是（）A.与距离成正比B.与距离的平方成正比C.与距离的平方成反比D.与距离的三次方成反比5.磁介质的磁化强度\(\vec{M}\)与磁场强度\(\vec{H}\)的关系为（）A.\(\vec{M}=\chi_m\vec{H}\)B.\(\vec{M}=\mu_0\vec{H}\)C.\(\vec{M}=\frac{\vec{B}}{\mu_0}\)D.\(\vec{M}=\vec{B}-\vec{H}\)6.时变电磁场中，位移电流的表达式为（）A.\(\vec{J}_d=\frac{\partial\vec{D}}{\partialt}\)B.\(\vec{J}_d=\frac{\partial\vec{B}}{\partialt}\)C.\(\vec{J}_d=\frac{\partial\vec{E}}{\partialt}\)D.\(\vec{J}_d=\frac{\partial\vec{H}}{\partialt}\)7.平面电磁波在理想导体表面反射时，反射波与入射波的相位关系是（）A.同相B.反相C.相位差\(\frac{\pi}{2}\)D.相位差\(\frac{\pi}{4}\)8.对于稳恒电流的磁场，安培环路定理\(\oint\vec{H}\cdotd\vec{l}=I\)中的\(I\)是（）A.穿过以闭合回路为边界的任意曲面的传导电流B.穿过以闭合回路为边界的任意曲面的全电流C.闭合回路内的位移电流D.闭合回路外的传导电流9.静电场中，导体内部的电场强度（）A.为零B.不为零C.与导体表面垂直D.与导体表面平行10.电磁波在介质中的传播速度\(v\)与介质的介电常数\(\epsilon\)和磁导率\(\mu\)的关系是（）A.\(v=\frac{1}{\sqrt{\epsilon\mu}}\)B.\(v=\sqrt{\epsilon\mu}\)C.\(v=\frac{\epsilon}{\mu}\)D.\(v=\frac{\mu}{\epsilon}\)答案：1.C2.D3.A4.D5.A6.A7.B8.A9.A10.A二、多项选择题（每题2分，共20分）1.下列关于静电场的说法正确的有（）A.静电场是保守场B.静电场的电场线不闭合C.静电场中任意两点间的电势差与路径无关D.静电场的高斯定理表明静电场是有源场2.关于磁场的高斯定理\(\oint\vec{B}\cdotd\vec{S}=0\)，下列说法正确的是（）A.表明磁场是无源场B.说明不存在磁单极子C.适用于稳恒磁场和时变磁场D.可以用来计算任意磁场的磁感应强度3.时变电磁场的麦克斯韦方程组包括（）A.高斯定律B.安培定律C.法拉第电磁感应定律D.磁场的高斯定理4.电磁波的极化方式有（）A.线极化B.圆极化C.椭圆极化D.矩形极化5.下列哪些是理想导体的特性（）A.导体内部电场强度为零B.导体表面电场强度垂直于表面C.导体内部磁场强度为零D.导体表面磁场强度平行于表面6.电动力学中常用的边界条件有（）A.电场强度的切向分量连续B.磁感应强度的法向分量连续C.电位移矢量的法向分量连续（无自由面电荷时）D.磁场强度的切向分量连续（无传导面电流时）7.关于平面电磁波，下列说法正确的是（）A.电场强度和磁场强度相互垂直B.电场强度、磁场强度和传播方向两两垂直C.电场强度和磁场强度同相位D.平面电磁波是横波8.磁介质可分为（）A.顺磁质B.抗磁质C.铁磁质D.永磁质9.时变电磁场中，坡印廷矢量\(\vec{S}=\vec{E}\times\vec{H}\)表示（）A.电磁能量的传播方向B.单位时间内通过单位面积的电磁能量C.电场能量密度D.磁场能量密度10.下列关于电磁波传播的说法正确的有（）A.电磁波可以在真空中传播B.电磁波在介质中传播时会有能量损耗C.电磁波的传播速度与介质的性质有关D.电磁波的频率越高，在介质中的衰减越大答案：1.ABCD2.ABC3.ABCD4.ABC5.ABC6.ABCD7.ABCD8.ABC9.AB10.ABCD三、判断题（每题2分，共20分）1.静电场中，电势为零的点，电场强度一定为零。（）2.稳恒电流的磁场是无源有旋场。（）3.位移电流和传导电流一样，都能产生焦耳热。（）4.平面电磁波在介质中传播时，电场强度和磁场强度的振幅之比等于介质的波阻抗。（）5.磁介质的磁化率\(\chi_m\)只与磁介质的性质有关，与磁场强度无关。（）6.时变电磁场中，电场和磁场是相互独立的。（）7.理想导体内部不存在时变电磁场。（）8.电磁波在介质中的传播速度一定小于真空中的光速。（）9.电偶极子在远区的辐射功率与频率的四次方成正比。（）10.静电场中，导体表面的电荷分布与导体的形状有关。（）答案：1.×2.√3.×4.√5.√6.×7.√8.√9.√10.√四、简答题（每题5分，共20分）1.简述静电场和稳恒磁场的性质有何不同。静电场是有源无旋场，电场线始于正电荷止于负电荷，可引入电势概念；稳恒磁场是无源有旋场，磁感线闭合，不能引入类似电势的标量势。2.什么是位移电流，它的提出有什么意义？位移电流\(\vec{J}_d=\frac{\partial\vec{D}}{\partialt}\)，它揭示了变化的电场能产生磁场，完善了安培环路定理，使麦克斯韦方程组具有对称性，预言了电磁波的存在。3.简述平面电磁波的主要特点。电场、磁场与传播方向两两垂直，是横波；电场和磁场同相位；电场与磁场振幅之比为波阻抗；传播速度取决于介质性质，在真空中为光速。4.理想导体表面的边界条件有哪些？导体内部无电磁场；导体表面电场强度垂直表面，电位移矢量法向分量等于面电荷密度；导体表面磁场强度平行表面，磁场强度切向分量等于面电流密度。五、讨论题（每题5分，共20分）1.讨论电磁波在不同介质分界面上的反射和折射现象。当电磁波到达分界面，会发生反射和折射。反射和折射方向由反射定律和折射定律确定。反射波和折射波的振幅、相位与介质的电磁性质及入射角有关，入射角为布儒斯特角时，反射光为线极化光。2.分析电偶极子辐射的特点。电偶极子辐射具有方向性，在赤道面辐射最强，两极方向为零；辐射功率与频率四次方成正比，频率越高辐射越强；远区场为横电磁波，电场和磁场相互垂直且都垂直传播方向。3.讨论时变电磁场中能量的传输和转化。时变