電磁學考研試題及答案

電磁學考研試題及答案

單項選擇題（每題2分，共10題）1.真空中一無限長直導線通有電流I，距導線r處的磁感應強度大小為（）A.$\frac{\mu_0I}{2\pir}$B.$\frac{\mu_0I}{4\pir}$C.$\frac{\mu_0I}{2r}$D.$\frac{\mu_0I}{4r}$2.一平行板電容器，極板面積為S，間距為d，電容為（）A.$\frac{\epsilon_0S}dq4r66e$B.$\frac{\epsilon_0d}{S}$C.$\frac{S}{\epsilon_0d}$D.$\frac96ebbef{\epsilon_0S}$3.下列哪個物理量不是矢量（）A.電場強度B.電勢C.磁感應強度D.位移電流密度4.安培環(huán)路定理中，環(huán)路所包圍電流的代數(shù)和為零，則環(huán)路上各點磁感應強度（）A.一定為零B.一定不為零C.不一定為零D.與環(huán)路形狀有關(guān)5.一均勻帶電球面，半徑為R，帶電量為Q，球心處的電場強度為（）A.$\frac{Q}{4\pi\epsilon_0R^2}$B.$\frac{Q}{4\pi\epsilon_0R}$C.0D.$\frac{Q}{\epsilon_0R^2}$6.電源電動勢的定義是（）A.非靜電力把單位正電荷從電源負極移到正極所做的功B.靜電力把單位正電荷從電源負極移到正極所做的功C.非靜電力把單位負電荷從電源負極移到正極所做的功D.靜電力把單位負電荷從電源負極移到正極所做的功7.下列哪種情況不會產(chǎn)生感應電流（）A.導體在磁場中切割磁感線運動B.磁場隨時間變化C.閉合回路面積在磁場中變化D.導體靜止在恒定磁場中8.一螺線管的自感系數(shù)為L，當通過它的電流從0增加到I時，磁通量的變化為（）A.LIB.$\frac{I}{L}$C.L/ID.IL29.電磁波在真空中的傳播速度為（）A.c=$\sqrt{\frac{1}{\mu_0\epsilon_0}}$B.c=$\sqrt{\mu_0\epsilon_0}$C.c=$\frac{1}{\mu_0\epsilon_0}$D.c=$\mu_0\epsilon_0$10.一載流線圈在均勻磁場中所受的磁力矩大小與下列哪個因素無關(guān)（）A.線圈面積B.電流大小C.磁場方向D.線圈匝數(shù)多項選擇題（每題2分，共10題）1.下列關(guān)于電場線的說法正確的是（）A.電場線始于正電荷，終于負電荷B.電場線不相交C.電場線的疏密表示電場強度的大小D.電場線是真實存在的曲線2.以下哪些物理量與介質(zhì)有關(guān)（）A.電容B.磁感應強度C.電場強度D.電阻3.下列哪些現(xiàn)象屬于電磁感應現(xiàn)象（）A.變壓器工作B.發(fā)電機發(fā)電C.電動機工作D.電磁爐加熱4.關(guān)于磁場的高斯定理，以下說法正確的是（）A.穿過任意閉合曲面的磁通量恒為零B.說明磁場是無源場C.與電場的高斯定理類似D.可用于計算磁場中任意點的磁感應強度5.影響平行板電容器電容大小的因素有（）A.極板材料B.極板面積C.極板間距D.極板間的介質(zhì)6.下列哪些是矢量（）A.電場強度B.電勢差C.磁感應強度D.位移電流7.關(guān)于安培力，以下說法正確的是（）A.安培力的方向由左手定則判定B.一段載流導線在磁場中一定受到安培力C.安培力的大小與電流大小、導線長度、磁場強度有關(guān)D.安培力是磁場對載流導線的作用力8.下列關(guān)于自感和互感的說法正確的是（）A.自感系數(shù)與線圈的形狀、匝數(shù)等有關(guān)B.互感系數(shù)與兩線圈的相對位置、匝數(shù)等有關(guān)C.自感現(xiàn)象和互感現(xiàn)象都是電磁感應現(xiàn)象D.自感電動勢和互感電動勢都與電流的變化率有關(guān)9.電磁波的性質(zhì)包括（）A.橫波B.傳播不需要介質(zhì)C.電場強度和磁感應強度相互垂直D.傳播速度等于光速10.以下哪些實驗現(xiàn)象可以說明磁場對運動電荷有力的作用（）A.陰極射線在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)B.霍爾效應C.質(zhì)譜儀的工作原理D.電磁流量計的工作原理判斷題（每題2分，共10題）1.電場強度為零的地方，電勢也一定為零。（）2.磁感線是閉合曲線。（）3.電容器充電過程中，位移電流等于傳導電流。（）4.載流導線在磁場中所受安培力為零，則該點磁感應強度一定為零。（）5.自感電動勢的方向總是與原電流方向相反。（）6.電場線和磁感線都是為了形象描述場而引入的假想曲線。（）7.均勻磁場中，閉合載流線圈所受合力一定為零。（）8.當導體切割磁感線運動時，一定會產(chǎn)生感應電動勢。（）9.電磁波在不同介質(zhì)中傳播時，頻率不變。（）10.靜電平衡時，導體內(nèi)部電場強度處處為零。（）簡答題（每題5分，共4題）1.簡述電場強度和電勢的關(guān)系。答：電場強度是矢量，電勢是標量。電場強度的方向是電勢降低最快的方向，電場強度大小等于電勢隨空間變化率的負值，即E=-gradU。沿電場線方向電勢降低。2.簡述安培環(huán)路定理及其應用條件。答：安培環(huán)路定理指在穩(wěn)恒磁場中，磁感應強度B沿任何閉合路徑的線積分，等于這閉合路徑所包圍的各個電流的代數(shù)和乘以磁導率。應用條件是穩(wěn)恒電流的磁場，且閉合回路要圍繞電流。3.簡述電磁感應定律的內(nèi)容。答：當穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化時，回路中會產(chǎn)生感應電動勢，感應電動勢的大小與磁通量對時間的變化率成正比，即$\epsilon=-N\frac{d\varPhi}{dt}$，負號表示感應電動勢的方向阻礙磁通量的變化。4.簡述位移電流的概念。答：位移電流是電位移矢量隨時間的變化率對曲面的積分。它與傳導電流不同，不伴隨電荷的定向移動，但在產(chǎn)生磁場這一點上與傳導電流等效，是麥克斯韋為完善電磁理論提出的概念。討論題（每題5分，共4題）1.討論如何提高平行板電容器的電容值，并說明原理。答：可增大極板面積、減小極板間距或在極板間填充相對介電常數(shù)大的介質(zhì)來提高電容。增大極板面積S，根據(jù)電容公式C=$\frac{\epsilon_0S}svcdejc$，電容增大；減小極板間距d，同樣依據(jù)此公式電容增大；填充介質(zhì)增大了$\epsilon$，電容也會增大。2.討論電磁感應現(xiàn)象在生活和科技中的應用及原理。答：如發(fā)電機，利用閉合線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，磁通量變化產(chǎn)生感應電動勢發(fā)電。變壓器通過原副線圈磁通量變化，互感現(xiàn)象實現(xiàn)電壓變換。電磁爐利用交變磁場在金屬鍋底產(chǎn)生感應電流發(fā)熱。都是基于電磁感應定律。3.討論靜電場和穩(wěn)恒磁場性質(zhì)的異同點。答：相同點：都是矢量場。不同點：靜電場是有源無旋場，電場線不閉合，始于正電荷終于負電荷；穩(wěn)恒磁場是無源有旋場，磁感線閉合。靜電場對靜止電荷有力的作用，穩(wěn)恒磁場對運動電荷和載流導線有力的作用。4.討論電磁波在現(xiàn)代通信中的作用及原理。答：電磁波在現(xiàn)代通信中用于無線傳輸信息。原理是將信息加載到電磁波的頻率、振幅或相位上，通過發(fā)射天線輻射出去，接收端再通過相應設備解調(diào)還原信息。不同頻段電磁波適用于不同通信方式，如廣播、電視、手機通信等。答案單項選擇題1.A2.A3.B4.C5.C6.A7.D8.