电磁场与电磁波 试题含答案

Posted 2022-12-07 qq_735754647

一、单选题 

1 理论证明，在不同电介质交界面上，电场强度的（　 ）。

• A、

  法向分量和切向分量均连续

• B、

  法向分量连续

• C、

  切向分量连续

• D、

  法向分量与切向分量均不连续

正确答案： C 

2 电磁场可以用矢势和标势来表示的理由是（  ）

• A、

  

• B、

  

• C、

  

• D、

  

正确答案： B 

3 如果一个矢量场的散度处处为零，则这个矢量场是由（       ）源所产生的

• A、

  散度

• B、

  旋度

• C、

  梯度

• D、

  矢量

正确答案： B 

4 导体在静电平衡下，其内部电场强度(    )

• A、

  为零

• B、

  为非零常数

• C、

  随位置不同而不同

• D、

  不确定

正确答案： A 

5 磁介质中的（        ）的积分形式是： 

‍

• A、

  散度定理

• B、

  高斯定理

• C、

  电磁感应定律

• D、

  安培环路定律

正确答案： D 

6 与自由空间相比，在导电媒质中电磁波的波长___，相速___  （  ）

• A、

  变短；减小

• B、

  变长； 减慢

• C、

  不变；不变

• D、

  变长；不变

正确答案： A 

7 以下关于时变电磁场的叙述中，不正确的是（      ）

• A、

  电场是有旋场

• B、

  电场和磁场相互激发

• C、

  电荷可以激发电场

• D、

  磁场是有散场

正确答案： D 

8 关于位移电流下列说法正确的是（  ）

• A、

  位移电流是线性变化的磁场产生的。

• B、

  位移电流是变化的电场产生的。

• C、

  位移电流是由自由电荷的运动产生的。

• D、

  位移电流是实质的电场。

正确答案： B 

9 利用磁场的无散度特性，恒定磁场的磁感应强度可以用一个（          ）来表示。

• A、

  标量函数的梯度

• B、

  矢量函数的散度

• C、

  矢量函数的旋度

• D、

  标量函数的负梯度

正确答案： C 

10 恒定磁场中不同磁媒质分界上的边界条件为（）。

• A、

  H1t=H2t

• B、

  B1t=B2t

• C、

  B1n=B2n

• D、

  H1n=H2n

正确答案： C 

11 静电场中，电场强度的方向与正试验电荷的受力方向(    )。

• A、

  相同或一致

• B、

  相反

• C、

  正交

• D、

  不能确定

正确答案： A 

12（   ）在外（    ）作用下发生极化。

• A、

  电介质，电场

• B、

  电介质，磁场

• C、

  磁介质，磁场

• D、

  磁介质，电场

正确答案： A 

13 磁场强度在穿过存在面电流的分界面时，其（     ）是不连续的。

• A、

  法向分量

• B、

  切向分量

• C、

  x分量

• D、

  y分量

正确答案： B 

14 群速（       ）相速时，电磁波传播会出现正常色散现象。‍

• A、

  大于

• B、

  远远大于

• C、

  小于

• D、

  等于

正确答案： C 

15 在同一种（     ）中，不同的频率的电磁波的相速是不同的。因此，相应媒质称为色散媒质。

• A、

  导电媒质

• B、

  理想介质

• C、

  理想导体

• D、

  绝缘材料

正确答案： A 

16 

称为线性和各向同性媒质的（      ）。

• A、

  共性关系

• B、

  本构关系

• C、

  边界关系

• D、

  本体关系

正确答案： B 

17 边界条件n·（B1－B2）＝0仅在下列边界上成立（     ）。 

• A、

  在两种非导电媒质的分界面上

• B、

  在任何两种介质的分界面上

• C、

  在理想介质与理想导电媒质的分界面上

• D、

  在真空中的导体表面上

正确答案： B 

18 谐振腔是一种适用于UHF及更高频率的谐振元件。其空腔内只存在（   ）。

• A、

  行波

• B、

  驻波

• C、

  混合波

• D、

  入射波

正确答案： B 

19 在没有外磁场作用时，磁媒质中磁偶极矩的方向是（ ）。

• A、

  同一的

• B、

  随机的

• C、

  两两平行的

• D、

  相互垂直的

正确答案： B

20 已知 ,则其瞬时值形式正确的是（      ）。

• A、

  

• B、

  

• C、

  

• D、

  

正确答案： A 

21

 

• A、

  

• B、

  

• C、

  

• D、

  

正确答案： A 

22 如果一个矢量场的旋度处处为零，则这个矢量场是由（       ）源所产生的

• A、

  旋度

• B、

  散度

• C、

  梯度

• D、

  矢量

正确答案： B 

23 对于无旋场，设矢量函数为F，标量函数为u，则等式（         ）成立。

• A、

  

• B、

  

• C、

  

• D、

  

正确答案： A 

24 磁场B中运动的电荷会受到洛仑磁力F的作用，F与B(      )。

• A、

  同向平行

• B、

  反向平行 

• C、

  相互垂直

• D、

  无法确定关系

正确答案： C 

25 电磁波在不同媒质中其传播特性不一样，一般电磁波在（    ）中的衰减很快。

• A、

  理想介质

• B、

  一般导体

• C、

  良导体

• D、

  绝缘材料

正确答案： C 

26 设平板电容器的极板分别与电池相连，现将两极板缓慢拉开，则极板上的电荷量会（     ）   

• A、

  减少

• B、

  增加 

• C、

  随机变化

• D、

  保持不变

正确答案： A 

27 入射波和反射波构成合成波，如果在空间中没有移动，只是在原来的位置振动，此时这种波称为（      ）

• A、

  行波

• B、

  驻波

• C、

  时谐波

• D、

  导波

正确答案： B 

28 区域V全部用理想媒质填充，当此区域中的电磁场能量减少时，一定是（     ）。

• A、

  能量流出了区域

• B、

  能量在区域中被损耗

• C、

  电磁场做了功

• D、

  同时选择A和B

正确答案： A 

29 均匀平面波在（        ）中传播时，电场和磁场的振幅呈指数衰减。

• A、

  理想介质

• B、

  绝缘材料

• C、

  理想导体

• D、

  导电媒质

正确答案： D 

30 如果波导中传播的电磁波 Hz不等于0， Ez 等于0 ，称为（      ）

• A、

  TM 波

• B、

  TE波

• C、

  TEM波

• D、

  E波

正确答案： B

31 同轴波导的主模是（    ）

• A、

  TM01

• B、

  TE11

• C、

  TEM模

• D、

  TM11

正确答案： C 

32 光纤是一种介质波导，光波能在芯线和包层的分界面上发生（    ）。

• A、

  全透射

• B、

  折射

• C、

  全反射

• D、

  反射

正确答案： C 

33（   ）在外（    ）作用下发生磁化。

• A、

  电介质，磁场

• B、

  电介质，电场

• C、

  磁介质，电场

• D、

  磁介质，磁场

正确答案： D

34 反映电磁场能量守恒与转换规律的是（     ） 

• A、

  坡印亭定理

• B、

  焦耳定理

• C、

  散度定理

• D、

  安培环路定理

正确答案： A 

35 ，此公式称为（         ）。

• A、

  斯托克斯定理

• B、

  散度定理

• C、

  欧姆定理

• D、

  坡印廷定理

正确答案： A 

36 均匀平面波在理想介质中传播，电磁波的相速与（       ）有关。

• A、

  媒质参数

• B、

  电磁波的频率

• C、

  传播方向

• D、

  传播距离

正确答案： A 

37 电磁波在（        ）中传播时衰减很快。

• A、

  弱导体

• B、

  一般导体

• C、

  理想导体

• D、

  理想介质

正确答案： C 

38 关于麦克斯韦方程的描述错误的一项是：（     ）

• A、

  适合任何介质 

• B、

  静态场方程是麦克斯韦方程的特例

• C、

  麦克斯韦方程中的安培环路定律与静态场中的安培环路定律相同

• D、

  只有代入本构方程，麦克斯韦方程才能求解

正确答案： C 

39 ，此公式称为（          ）

• A、

  库仑定理

• B、

  散度定理

• C、

  旋度定理

• D、

  斯托克斯定理

正确答案： B 

40 如果一个矢量场的散度处处为零，则这个矢量场是由（       ）源所产生的

• A、

  涡旋

• B、

  散度

• C、

  通量

• D、

  矢量

正确答案： A 

41 群速度是指（　 　）

• A、

  等相位面的行进速度

• B、

  波的行进速度

• C、

  波的振动速度 

• D、

  包络波上任一恒定相位点的推进速度

正确答案： D 

二、多选题 

1 圆柱坐标系的三个坐标变量是（     ）。

• A、

  

• B、

  

• C、

  z

• D、

  r

正确答案： ABC

2 在有限空间V中，矢量场的性质由其(     ) 、(    ) 和(    ) 唯一的确定。

• A、

  散度

• B、

  旋度

• C、

  边界条件

• D、

  梯度

正确答案： ABC 

3 下列矢量函数中，可能是磁场的有（     ）

• A、

  

• B、

  

• C、

  

• D、

  

正确答案： BCD 

4 矢量场的（  ）和（  ）反映了产生矢量场的两种不同性质的源。

• A、

  梯度

• B、

  散度

• C、

  旋度

• D、

  通量

正确答案： BC 

5 用矢量分析方法研究恒定磁场时，需要两个基本的场矢量，是（    ）和（    ）。

• A、

  磁感应强度

• B、

  磁场强度

• C、

  电场强度

• D、

  电位函数

正确答案： AB 

6 关于恒定磁场，下列说法正确的是（     ）

• A、

  恒定磁场是无散场。

• B、

  恒定磁场是由恒定电流激发的。

• C、

  恒定磁场是有旋场。

• D、

  恒定磁场的矢量线是首尾相连的闭合曲线。

正确答案： ABCD 

7 以下几种波导中，不能传播TEM波的是（       ）。

• A、

  矩形波导

• B、

  圆柱形波导

• C、

  同轴波导

• D、

  谐振腔

正确答案： ABD 

8 

 

• A、

  

• B、

  

• C、

  

• D、

  

正确答案： ACD 

9 均匀平面波入射到不同煤质的分界面上，能发生全反射的有（      ）

• A、

  从理想介质垂直入射到理想导体

• B、

  从理想介质斜入射到理想介质

• C、

  从无损耗介质斜入射到理想导体

• D、

  从理想介质垂直入射到理想介质

正确答案： ABC 

10 关于静电场，下列说法正确的是（     ）

• A、

  静电场是无旋场。

• B、

  静电场的源可以是发散源，也可以是汇聚源。

• C、

  静电场有散场。

• D、

  静电场的电力线是首尾相连的闭合曲线。

正确答案： ABC 

11 以下物理量不符合叠加原理的有（      ）

• A、

  电场能量

• B、

  电场强度

• C、

  磁场能量

• D、

  磁场强度

正确答案： AC 

12（   ）是产生电场的源。

• A、

  电荷

• B、

  电流

• C、

  变化的电场

• D、

  变化的磁场

正确答案： AD 

13 以下均匀介质中点电荷，体、面、线发布电荷的电场强度或电位函数表达式正确的是（      ）。

• A、

  

• B、

  

• C、

  面分布电荷的电位函数：

• D、

  线分布电荷的电位函数：

正确答案： ABD 

14 球坐标系的三个坐标变量是（     ）。

• A、

  r

• B、

  

• C、

  

• D、

  

正确答案： ACD 

答案解析：

15 描述时不变磁场的基本物理有（    ）。

• A、

  磁矢位

• B、

  磁感应强度矢量

• C、

  磁场强度

• D、

  电位移矢量

正确答案： ABC 

16 下列关于麦克斯韦方程组的描述正确的是（ ） 

• A、

  麦克斯韦方程组中，反映法拉第电磁感应定律的方程是 。

• B、

  麦克斯韦方程组中，反映安培环路定律的方程是。

• C、

  麦克斯韦方程组中,反映“磁生电”的那个微分方程是。

• D、

  麦克斯韦方程组中，反映全电流定律的那个微分方程是 。

正确答案： AB 

17（   ）是产生磁场的源。

• A、

  电流

• B、

  电荷

• C、

  变化的电场

• D、

  变化的磁场

正确答案： AC 

18 下列波导中，（     ）可以传播TEM波。

• A、

  同轴波导

• B、

  圆形波导

• C、

  矩形波导

• D、

  平行双线

正确答案： AD 

19

 

• A、

  

• B、

  

• C、

  

• D、

  

正确答案： BD 

三、判断题 

1 实际材料的电磁特性是确定的,不随频率的改变而改变

正确答案： × 

2 电磁感应定律的本质是变化的电场产生磁场。

正确答案： × 

3 场存在的空间中，任一体积元内都具有能量。

正确答案： √ 

4 平行板电容器中间有非理想材料,当极板上加有交变电压时,流过两极板之间的电流有传导电流和位移电流。

正确答案： √ 

5 在理想介质中，均匀平面波的电场能量密度等于磁场能量密度。

正确答案： √ 

6 两矢量的叉乘，其大小为两矢量的模与两矢量夹角正弦的乘积，其方向可由右手螺旋规则得到。叉乘不服从交换律。

正确答案： √ 

7 静电场中，电场强度的方向与正试验电荷的受力方向相反。

正确答案： × 

8 麦克斯韦位移电流假说的物理本质是：变化的磁场产生电场。

正确答案： × 

9 在同一种导电媒质中，不同频率的电磁波的相速是相同的。

正确答案： × 

10 

正确答案： × 

11 矩形谐振腔可以将电磁波全部约束在空腔内，电磁波在空腔内来回反射形成驻波，而不可能有波的传播。

正确答案： √ 

12 利用无线方式给手机充电时，其核心设备为充电器和手机上的互感线圈。

正确答案： √ 

13 电磁波的传播速度等于相速度。

正确答案： √ 

14 位移电流是一种假设，因此它不能像真实电流一样产生磁场。

正确答案： × 

15 电磁波在导电媒质中传播时，必然会导致能量损耗。

正确答案： √ 

16 泊松方程和拉普拉斯方程都适用于无源区域。

正确答案： × 

17 传输线的行波状态是指传输线上无反射波出现，存在入射波的工作状态。

正确答案： √ 

18 电磁感应定律的本质是变化的磁场产生电场。

正确答案： √ 

19 两矢量的叉乘，其大小为两矢量的模与两矢量夹角正弦的乘积，其方向可由右手螺旋规则得到。叉乘服从交换律。

正确答案： ×

20 传输线的驻波状态是指传输线上无反射波出现，存在入射波的工作状态。

正确答案： ×

21 静电场中，电场强度的方向与正试验电荷的受力方向相同。

正确答案： √ 

四、简答题 

1 试写出真空中静电场的基本方程的积分与微分形式，并说明其物理意义。

正确答案

真空中静电场的基本方程的积分与微分形式分别为 

E的散度与分布电荷密度成正比，E的旋度等于0

E的闭合全面积分与闭合面所包围的总电量成正比

E的任何闭合路径积分恒等于0

说明静电场是一个有散无旋场，电荷是激发静电场的源。

2 产生电场的源有哪些？什么样的电场叫静电场？什么样的电场叫时变电场？

正确答案

电场可以由电荷产生，也可以由变化的磁场产生；随时间变化的电场称时变电场，空间位置固定，电量不随时间变化的电荷产生的电场称静场。

3 在无源空间中，在线性、各向同性且无损耗的均匀媒质中，试写出电场强度矢量E和磁场强度矢量H所满足的波动方程。说明电磁场的波动方程的物理意义。

正确答案

在无源空间中，设媒质是线形、各向同性且无损耗的均匀媒质，则有

              

电磁场波动方程是二阶矢量微分方程，揭示了时变电磁场的运动规律，即电磁场的波动性。

4 什么是导行波？什么是导波系统？

正确答案

导行电磁波 —— 被限制在某一特定区域内传播的电磁波

导波系统 —— 引导电磁波从一处定向传输到另一处的装置。

5 试写出真空中恒定磁场的基本方程的积分与微分形式，并说明其物理意义。

正确答案

真空中恒定磁场的基本方程的积分与微分形式分别为 

说明恒定磁场是一个无散有旋场，电流是激发恒定磁场的源。

6 学习雷达的工作原理，说明隐形飞机的隐形原理。

正确答案

隐形飞机隐形原理：

（1）隐形飞机的外形上避免使用大而垂直的垂直面，最好采用凹面，这样可以使散射的信号偏离力图接收它的雷达。

（2）隐形飞机采用非金属材料或者雷达吸波材料，吸收掉而不是反射掉来自雷达的能量。

（3）尽量减少机身的强反射点或者说是"亮点"、发动机的噪声以及机体本身的热辐射等

7 何为电磁波的极化，电磁波的极化可分为哪几类？当电磁波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时，会产生什么结果？

正确答案

电磁场强度的方向随时间变化的方式称为电磁波的极化。电磁波的极化分为线极化，圆极化，椭圆极化三类。

当电磁波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时，在接收过程中会产生极化损失。

8 《工程电磁场》的总体目标是是什么？该课程涉及到先修课程《高等代数》《大学物理》等哪些知识点？对于这些先修知识，你自认为自己掌握情况怎么样？

正确答案

总体目标：课程的教学通过讲授、讨论和习题课等形式，使学生能够解释电磁场与电磁波的基本概念和理论；分析宏观电磁场的基本性质和基本规律；对工程中的电磁现象和电磁过程，能用场的观点进行初步分析；对一些简单的问题能进行计算；能够认识和表述常用的电磁波应用系统。

先修知识：微积分、偏微分、复变函数、复数表达，大学物理关于电磁的基本定律、物理意义等。

9 天线的作用是什么？天线的方向性是指什么？天线的极化方向和电磁波的极化方向有什么关系？天线的长度与电磁波的波长有什么关系？

正确答案

1、天线的作用：发射和接收

2、天线的方向性

3、天线的极化特性要与电磁波的极化性一致

4、电磁波的波长与天线尺寸成正比，大约在1/10 - 1/4 之间。电磁波频率越高，波长越短，天线尺寸越小。

10 产生磁场的源有哪些？什么样的磁场叫恒定磁场？什么样的磁场叫时变磁场？

正确答案

磁场可以由电流产生，也可以由变化的电场产生；随时间变化的磁场称时变磁场，不随时间变化的磁场称恒定磁场。