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《电磁场和电磁波课后答案解析郭辉萍版1-6章》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、第一章习题解答1.2给定三个矢量,,:=+2-3=-4+=5-2求:⑴矢量的单位矢量;⑵矢量和的夹角;⑶·和⑷·()和()·;⑸()和()解:⑴===(+2-3)/⑵=·/=⑶·=11,=104⑷·()=42()·=42⑸()=554411()=240+51.3有一个二维矢量场=(y)+(x),求其矢量线方程,并定性画出该矢量场图形。解:由dx/(y)=dy/x,得+=c1.6求数量场=ln(++)通过点P(1,2,3)的等值面方程。解:等值面方程为ln(++)=c则c=ln(1+4+9)=ln14那么++=141.9求标量场(x,y,z)=6+在点P(2,-1
2、,0)的梯度。解:由=++=12x+18+得=24+72+1.10在圆柱体+=9和平面x=0,y=0,z=0及z=2所包围的区域,设此区域的表面为S:⑴求矢量场沿闭合曲面S的通量,其中矢量场的表达式为=3+(3y+z)+(3zx)⑵验证散度定理。解:⑴=++++==156.4==6==0+=+==193⑵==6=193即:=1.13求矢量=x+x沿圆周+=的线积分,再求对此圆周所包围的表面积分,验证斯托克斯定理。解:======即:=,得证。1.15求下列标量场的梯度:⑴u=xyz+=++=(yz+zx)+xz+xy⑵u=4y+z4xz=++=(8xy-4z)+
3、(4+2yz)+(4x)⑶=++=3x+5z+5y1.16求下列矢量场在给定点的散度⑴=++=3+3+3=6⑵=2xy+z+6z=21.17求下列矢量场的旋度。⑴=⑵=(xx)+(yy)+(zz)=1.19已知直角坐标系中的点P(x,y,z)和点Q(x’,y’,z’),求:⑴P的位置矢量和Q点的位置矢量;⑵从Q点到P点的距离矢量;⑶和;⑷。解:⑴=x+y+z;=x’+y’+z’⑵==(xx’)+(yy’)+(zz’)⑶=,=3⑷=(++)===[(xx’)+(yy’)+(zz’)]=即:=第一章习题解答1.2给定三个矢量,,:=+2-3=-4+=5-2求:⑴矢量
4、的单位矢量;⑵矢量和的夹角;⑶·和⑷·()和()·;⑸()和()解:⑴===(+2-3)/⑵=·/=⑶·=11,=104⑷·()=42()·=42⑸()=554411()=240+51.3有一个二维矢量场=(y)+(x),求其矢量线方程,并定性画出该矢量场图形。解:由dx/(y)=dy/x,得+=c1.6求数量场=ln(++)通过点P(1,2,3)的等值面方程。解:等值面方程为ln(++)=c则c=ln(1+4+9)=ln14那么++=141.9求标量场(x,y,z)=6+在点P(2,-1,0)的梯度。解:由=++=12x+18+得=24+72+1.10在圆柱体
5、+=9和平面x=0,y=0,z=0及z=2所包围的区域,设此区域的表面为S:⑴求矢量场沿闭合曲面S的通量,其中矢量场的表达式为=3+(3y+z)+(3zx)⑵验证散度定理。解:⑴=++++==156.4==6==0+=+==193⑵==6=193即:=1.13求矢量=x+x沿圆周+=的线积分,再求对此圆周所包围的表面积分,验证斯托克斯定理。解:======即:=,得证。1.15求下列标量场的梯度:⑴u=xyz+=++=(yz+zx)+xz+xy⑵u=4y+z4xz=++=(8xy-4z)+(4+2yz)+(4x)⑶=++=3x+5z+5y1.16求下列矢量场在给
6、定点的散度⑴=++=3+3+3=6⑵=2xy+z+6z=21.17求下列矢量场的旋度。⑴=⑵=(xx)+(yy)+(zz)=1.19已知直角坐标系中的点P(x,y,z)和点Q(x’,y’,z’),求:⑴P的位置矢量和Q点的位置矢量;⑵从Q点到P点的距离矢量;⑶和;⑷。解:⑴=x+y+z;=x’+y’+z’⑵==(xx’)+(yy’)+(zz’)⑶=,=3⑷=(++)===[(xx’)+(yy’)+(zz’)]=即:=第二章习题解答2.5试求半径为a,带电量为Q的均匀带电球体的电场。解:以带电球体的球心为球心,以r为半径,作一高斯面,由高斯定理=Q,及得,①ra时
7、,由=,得②r>a时,由=Q,得2.5两无限长的同轴圆柱体,半径分别为a和b(a0的区域外电场强度为0,即:==0,得=2.9一个半径为a的薄导体球壳,在其内表面覆盖了一层薄的绝缘膜,球内充满总电量为Q的电荷,
8、球壳上又另充了电量为Q的