电磁场理论习题及答案1.doc

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1、一．1.对于矢量，若＝＋＋，则：＝；＝；＝；＝2.对于某一矢量，它的散度定义式为；用哈密顿算子表示为3.对于矢量，写出：高斯定理斯托克斯定理4.真空中静电场的两个基本方程的微分形式为和5.分析恒定磁场时，在无界真空中，两个基本场变量之间的关系为，通常称它为二.判断：（共20分，每空2分）正确的在括号中打“√”，错误的打“×”。1.描绘物理状态空间分布的标量函数和矢量函数，在时间为一定值的情况下，它们是唯一的。（）2.标量场的梯度运算和矢量场的旋度运算都是矢量。（）3.梯度的方向是等值面的切线方向。（）4.恒定电流场是一个无散度场。（）5.一般说来，电场和磁场是共

2、存于同一空间的，但在静止和恒定的情况下，电场和磁场可以独立进行分析。（）6.静电场和恒定磁场都是矢量场，在本质上也是相同的。（）7.研究物质空间内的电场时，仅用电场强度一个场变量不能完全反映物质内发生的静电现象。（）8.泊松方程和拉普拉斯方程都适用于有源区域。（）9.静电场的边值问题，在每一类的边界条件下，泊松方程或拉普拉斯方程的解都是唯一的。（）10.物质被磁化问题和磁化物质产生的宏观磁效应问题是不相关的两方面问题。（）三.简答：（共30分，每小题5分）1.用数学式说明梯无旋。2.写出标量场的方向导数表达式并说明其涵义。3.说明真空中电场强度和库仑定律。4.实

3、际边值问题的边界条件分为哪几类？5.写出磁通连续性方程的积分形式和微分形式。6.写出在恒定磁场中，不同介质交界面上的边界条件。四.计算：（共10分）半径分别为a,b(a>b),球心距为c(c

4、程或本构关系二.√√×√√×√×√×三.1.2.，其中，，为方向余弦，表示数量场沿某一方向的变化率。3.电场强度表示电场中某单位试验正点电荷所受到的力，其定义式为：。库仑定律是描述真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律，其表达式为：。4.实际边值问题的边界条件分为三类：第一类是整个边界上的电位函数均已知，第二类是已知整个边界上的电位法向导数，第三类是一部分边界上电位已知，而另一部分边界上的电位法向导数已知。5.；6.；四.为了使用高斯定理,再半径为b的空腔内分别加上密度为+,-的体电荷,这样,任何一点的电场就相当于带正电的大球体和一个带负电的小球体共同作用的结果

5、.正负电体所成生的电场分别由高斯定理计算正电体在空腔内产生的电场为负电体在空腔内产生的电场为单位向量分别以大小球体的球心为球面坐标的原点,考虑到最后得到空腔内的电场为五.静电能量为六.与给定矢位相应的磁场为所以,两者的磁场相同.与其相应的电流分布为可以验证,矢位满足矢量泊松方程,即但是矢位不满足矢量泊松方程.即这是由于的散度不为0,当矢位不满足库仑规范时,矢位与电流的关系为可以验证,对于矢位,上式成立,即