09上电磁场与电磁波重修a

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1、08-09学年第一学期华侨大学《电磁场与电磁波》(重修)A类试卷参考答案注意：凡涉及计算，要求写出最后计算结果，不允许含有任何变量。一、一细玻璃棒弯成半径为R的半圆形，一半均匀地分布着电荷-Q，另一半均匀地分布着+Q，求半圆中心0处的电场强度。(10分)二、在一半径为R=1.0cm无限长半圆柱金属薄片中，电流I=0.5A，自上而下地流动，如图所示计算轴线OO’上任一点的磁感应强度。(10分)三、在球坐标系下表示矢量。(8分)四、电磁场理论中定义电场为某个标量函数的负梯度，即。另外定义体电荷密度为,其中为自由空间介电常数。当标量函数为；(a)圆柱坐标系下的；(b)球坐标系下和时的电场与电荷体密

2、度。(12分)五、电子绕原子核作圆周运动，其运动半径0.05nm。试求电子运动的角速度及电子的运动周期。(8分)六、求下图所示结构在P点的磁场。(10分)七、试求无源区域，介质非均匀分布的表达式，并利用结果计算当电场仅为z方向，介电常数分布为是的电场散度。(12分)八、金属球半径为b，其上分布面电荷密度ρs，周围包围着非均匀媒质，其空间函数为。求(a)空间各处的D,E,和P；(b)极化电荷密度分布；(c)空间各点能量密度；(d)证明介质区域电位，其中Q为金属球所带总电荷。(12分)九、一面电流密度的无限大电流片位于处。区域的相对磁导率为250，磁场强度；如区域相对磁导率为1000，试求该区域

3、的磁场强度。(10分)十、试求如下球型结构的电容。(8分)第5页08-09学年第一学期华侨大学《电磁场与电磁波》(重修)A类试卷参考答案第5页08-09学年第一学期华侨大学《电磁场与电磁波》(重修)A类试卷参考答案一、解：由于结构关于水平方向对称，容易得到电场没有x方向电场，且y方向电场为正电荷在0点产生电场的2倍，故仅仅求解正电荷区域即可。故：二、解：根据几何关系，可以看出磁场方向为x负向三、解：四、解：(a)(b1)第5页08-09学年第一学期华侨大学《电磁场与电磁波》(重修)A类试卷参考答案(b2)五、解：可得：周期：六、解：可以分为四段考虑故七、解：故如，可得：，有：八、解：(a),

4、,,(b)根据公式：极化电荷位于介质中，故仅有才存在极化电荷(c)根据(a)的结果，易得：第5页08-09学年第一学期华侨大学《电磁场与电磁波》(重修)A类试卷参考答案(d)九、解：根据法向B连续，易得：设待求区域磁场为：则根据磁场切向与电流密度的关系故：十、解：该结构可以看做两电容的并联第5页