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时间:2020-06-05
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1、电磁学与电动力学一、选择题(本大题共6小题,每题2分,总计12分)1.下面关于静电场中导体的描述不正确的是:______A. 导体处于平衡状态。B. 导体内部电场处处为零。C. 电荷分布在导体内部。D. 导体表面的电场垂直于导体表面。2.静电场在自由空间中是 A. 有散无旋场;B. 无旋无散场;C. 有旋无散场;D. 有旋有散场。3.分离变量法的实质是_____A. 利用高斯积分面求定解。B. 利用电荷分布求定解。C. 利用平面镜像求定解。D. 将偏微分方程转换为常微分方程,再利用边界条件求定解。4.一点电荷
2、位于夹角为60度的两个相交接地平面之间,其镜像电荷有___个A. 2;B.4;C.5;D.6。5.变化电场是______,静电场是______。A. 有旋场;有旋场。B. 有旋场;无旋场。C. 无旋场;无旋场。D. 无旋场;有旋场。6.TM波的特点是_____A. 传播方向上不存在电场分量;B. 传播方向上存在磁场分量;C. 传播方向上不存在磁场分量;D. 在与传播方向垂直的方向上不存在磁场分量。二、试解释下列物理概念(本大题共4小题,每小题2分,总计8分)1、 推迟势。 2、复波矢。 3、矩形波导。 4、四维势。三、(本题10
3、分)均匀介质球(介电常数为e1)的中心置一自由偶极矩pf,球外充满另外一种介质(介电常数为e2),求空间各点的电势。四、(本题10分) 在接地的导体平面上有一半径为a的半球凸部,半球的球心在导体平面上,点电荷Q位于系统的对称轴上,并与平面相距为b(b>a),用电像法求空间电势。五、(本题10分)请推导达郎贝尔方程。六、(本题10分)一个半径为a的带电介质球(介电常数为),其中的极化强度为。(1)计算极化电荷的体密度和面密度。(2)计算自由电荷的体密度。(3)计算球内、外的电位。七、(本题10分)在半径为R,电荷体密度为r的均匀带电球体内,挖去一个半径为r的小球,如图所示,两球心距离为
4、。试求:小球内任一点的场强。八、(本题10分)将通有电流的导线弯成如图所示形状。求O点的磁感应强度。九、(本题10分) 证明:对于两个无限大的平行平面带电导体板来说, (1)相向的两面(附图中2和3)上,电荷的面密度总是大小相等而符号相反; (2) 相背的两面(附图中1和4)上,电荷的面密度总是大小相等而符号相同。 若左导体板带电+3微库/米2,右导体板带电+7微库/米2,求四个表面上电荷。十、(本题10分)同轴电缆由两同心体组成,内层半径为的导体圆柱。外层是半径为的导体圆桶,两导体内电流等量且反向,均匀分布在横截面上,导体的相对磁导率为两导体间充满相
5、对磁导率为的不导电的磁介质,求B在各区域中分布。 考试科目:电磁学与电动力学一、选择题(本大题共6小题,每题2分,总计12分)1.C2.A3.D4.C5.B6.C二、试解释下列物理概念(本大题共4小题,每小题2分,总计8分)1.推迟势的物理意义。电磁波传播需要时间。2.复波矢。实部表相位,虚部表衰减3.矩形波导。波导是空心的金属管,适用于微波范围。 4、四维势。Am=()三、(本题10分)解:问题具有对称性,泊松方程的特解是:考虑到有限得:四、(本题10分) ;;五、(本题10分)1、请推导达郎贝尔方程。将和代入麦克斯韦方程令2、设车厢为S’系,地面为S系S’系中S系中六、(
6、本题10分)一个半径为a的带电介质球(介电常数为),其中的极化强度为。(1)计算极化电荷的体密度和面密度。(2)计算自由电荷的体密度。(3)计算球内、外的电位。(1)(2)(3)球外电势:球内电势:七、(本题10分)在半径为R,电荷体密度为r的均匀带电球体内,挖去一个半径为r的小球,如图所示,两球心距离为。试求:小球内任一点的场强。将大球的空腔添满,小球内任一点的电场为小球的电场为小球内任一点的场强为八、(本题10分)将通有电流的导线弯成如图所示形状。求O点的磁感应强度。(a)(b)九、(本题10分)证明:对于两个无限大的平行平面带电导体板来说,1.相向的两面(附图中2和3)上,电荷的面密
7、度总是大小相等而符号相反;2.相背的两面(附图中1和4)上,电荷的面密度总是大小相等而符号相同。若左导体板带电+3微库/米2,右导体板带电+7微库/米2,求四个表面上电荷。(1)根据高斯定理(2)导体内任一点P的电场强度为:十、(本题10分)同轴电缆由两同心体组成,内层半径为的导体圆柱。外层是半径为的导体圆桶,两导体内电流等量且反向,均匀分布在横截面上,导体的相对磁导率为两导体间充满相对磁导率为的不导电的磁介质,求B在各
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