电动力学试卷及答案

1、电动力学期末考试物理学专业级班电动力学试卷B.填空（每空1分，共14分）(ar), (a )r =题号一二二四五总分得分最新可编辑word文档2 .能量守恒定律的积分式是一osd=fdV+wdV,它的物理意义是dt3 .B=VA,若B确定，则A（填确定或不确定），A的物理意义是4 .在某区域内能够引入磁标势的条件是5 .电四极矩有几个独立分量？答：6 .金属内电磁波的能量主要是电场能量还是磁场能量？答：7 .良导体条件是8 .库仑规范辅助条件为;洛伦兹规范辅助条件为2在此条件下，达朗贝尔矢势方程为9 .爱因斯坦提出了两条相对论的基本假设：相对性原理：光速不变原理：得分评卷人单项选择（每题2分，

2、共26分）1 .导体的静止条件归结为以下几条，其中错误的是（）A.导体内部不带电，电荷只能分布于导体表面B.导体内部电场为零C.导体表面电场线沿切线方向D.整个导体的电势相等2 .下列表述正确的个数是（）单位张量和任一矢量的点乘等于该矢量反称张量T与矢量f点乘有fTTf并矢AB等于并矢BAA.0个B.1个C.2个D.3个3 .对于均匀带电的长形旋转椭球体，有（）A.电偶极矩不为零，电四极矩也不为零B.电偶极矩为零，电四极矩不为零C.电偶极矩为零，电四极矩也为零D.电偶极矩不为零，电四极矩为零4.有关复电容率i的描述正确的是（）1 .实数部分代表位移电流的贡献，它不能引起电磁波功率的耗散；虚数部

3、分是传导电流的贡献，它引起能量耗散8 .实数部分代表传导电流的贡献，它不能引起电磁波功率的耗散；虚数部分是位移电流的贡献，它引起能最新可编辑word文档C.D.量耗散 实数部分 量耗散 实数部分 量耗散代表位移电流的贡献，它引起电磁波功率的耗散；虚数部分是传导电流的贡献，它不能引起能代表传导电流的贡献，它引起电磁波功率的耗散；虚数部分是位移电流的贡献，它不能引起能5 .已知矢势AA ，则下列说法错误的是（）A. A与A对应于同一个磁场BB. A和A是不可观测量,没有对应的物理效应C.只有A的环量才有物理意义，而每点上的A值没有直接物理意义由磁场B并不能唯一地确定矢势 A6 .波矢量k i ，有

4、关说法正确的个数是（）矢量和的方向不常一致为相位常数，为衰减常数只有实部才有实际意义A. 0 个 B. 1 个 C. 2 个D. 3 个7 .频率为30 109 Hz的微波，在0.7cm 0.6cm的矩形波导管中，能以什么波模传播？（）A. TE01B.TEi0 C.TE10 及 TE01D.TEii8 .(A B)()A. A (9 ) B ( A) B. A ( B) B (A) C. B ( A) A ( B) D. ( A) B9 .平面电磁波的特性描述如下：电磁波为横波，E和B都与传播方向垂直E和B互相垂直，EXB沿波矢K方向（3） E和B同相，振幅比为v以上3条描述正确的个数为（）

5、A.0个B.1个C.2个D.3个10 .谐振腔的本征频率表达式为mnpm2n2p2.it)I''J若1iI2I3,则最低频率的谐振波模为（）A.（0,1,1）B.（1,1,0）C.（1,1,1）D.（1,0,0）11 .相对论有着广泛的实验基础，下列实验中不能验证相对论的是（）A.碳素分析法测定地质年代B.横向多普勒效应实验C.高速运动粒子寿命的测定D.携带原子钟的环球飞行试验12 .根据相对论理论下列说法中正确的个数为（）时间和空间是运动着的物质存在的形式离开物质及其运动，就没有绝对的时空概念时间不可逆地均匀流逝，与空间无关同时发生的两个事件对于任何惯性系都是同时的两事件的间

6、隔不因参考系的变换而改变A.1个B.2个C.3个D.4个13 .学习电动力学课程的主要目的有下面的几条，其中错误的是（）A.掌握电磁场的基本规律，加深对电磁场性质和时空概念的理解B.获得本课程领域内分析和处理一些基本问题的初步能力，为以后解决实际问题打下基础C.更深刻领会电磁场的物质性，加深辩证唯物主义的世界观D.物理理论是否定之否定，没有绝对的真理，世界是不可知的得分评卷人.证明（每题6分，共12分）1 .写出介质中的麦克斯韦方程组，并从麦克斯韦方程组出发证明均匀介质内部的体极化电荷密度p总是等于体p自由电荷密度f的（1-0）倍2 .试用边值关系证明：在绝缘介质与导体的分界面上，在静电情况下

7、，导体外的电场线总是垂直于导体表面;在恒定电流情况下，导体内电场线总是平行于导体表面。得分评卷人四.简答（每题4分，共16分）1 .在电路中，物理系统的能量包括哪几部分？在负载和导线上消耗的能量来自于其中哪一部分?2 .A-B效应说明了什么?3 .电偶极辐射角分布规律以及辐射总功率与频率的关系4 .一个光子不能分解为一对正负电子，为什么?得分评卷人五，解答(每题8分，共32分)1 .试用A表示一个沿z方向的均匀恒定磁场B。，写出A的两种不同表示式，证明两者之差是无旋场2 .真空中有一个半径为Ro的不接地导体球，球上总电荷为q0,距球心为a(aRo)处有一点电荷q,求a.球外空间的电势b.电荷q

8、受到的作用力3 .在均匀外电场中置入半径为Ro的导体球，导体球上带总电荷Q,使用分离变数法求电势4设有两根相互平行的尺子，在各自静止的参考系中的长度为l0，它们以相同速率V相对于某一参考系运动，但运动方向相反，且平行于尺子，求站在一根尺上测量另一根尺的长度。电动力学期末考试物理学专业级班级班电动力学试卷B参考答案一.填空（每空1分，共14分）1.a;a2 .单位时间通过界面流入V内的能量等于场对V内电荷做功的功率与V内电磁场能量增加率之和3 .不确定；沿任意闭合回路的环量代表通过以该回路为界的任意曲面的磁通量4 .没有自由电流分布的单连通区域5 .5个6 .磁场能量_7 .1AC1C212A,

9、8 .A0;A30;2A-12A0Jc2tct9 .所有惯性系都是等价的，即物理规律对于所有惯性系都可以表为相同形式真空中的光速相对于任何惯性系沿任意方向恒为C,并与光源运动无关二.选择（每题2分，共26分）1.C2.C3.B4.A5.B6.B7.C8.C9.D10.A11.A12.C13.D三.证明（每题6分，共12分）1 .证明：e,HJ-D,D,B04分tt2 .证明.1导体衽静电条件下运到静电平衡导体内£=0.而：nx（E2一后:）=。.下k2i=0.故总*垂直于导体表面工）导体中通过恒定电流时.导体表面。一导体外员=0。而$水:一4）=叮=0/中二一力1=n-f0Ej=0札

10、E=o导体内电场方向和法线垂直即平行于导体发面四.简答（每题4分，共16分）1 .答：电磁场能量和电子动能，电磁场能量2 .答：A具有可观测的物理效应，它可以影响电子波束的相位，从而使干涉条文发生移动3 .答：电偶极辐射具有方向性，沿电偶极方向没有辐射，垂直面上辐射最强辐射总功率与频率的四次方成正比4 .答：如果那样，能量守恒定律和动量守恒定律不能同时满足五.解答(每题8分，共32分)1 解：.抑L：斗三士=%丁+/(-V)即rA=，&*+“工Ykt解2，j工=二=0-4y=瓦冥+g(y)队A=B-g(y)ey-1和解2之差为:=-ov+f(切4一卢+营同则】X(&d)=r.-

11、一厄+-一.一回I+-r*d'dzorSxexcyrr=0这说明诙者之差是无泥场口2分2.解：一个镜像电荷，再球心放一个平衡电荷2分1 1qRoqq°R°q/a3分40rarR刀23221rqq0q2R3(2a2R；)11-2"3"Tc2240aa(aR0)其中，r为q到场点的距离，r为q到场点的距离，R为球心到场点的距离3.解:当导体球上带急电荷Q时.定解问题存在的方式是:，徐=0出<%)寸九=O(HA%)如|灵用=力限'%Ir-Md=/Rgg®4佻Bq是未置入导体球前坐稳原点的电势)Q-C,%=Z%R年cos用初:中EqR8sA£由F啊的表达式中*只出理了月(gs0=35磁故，bn-0(7?>1)二T畀1伫一上0838+与+*其世日又有是一个常数导体球是特电平衡)=强jtr,CO&(?+-)自LC，白-C&选最新可编辑word文档二-Eq&COS。+与8力=0即；瓦=Eq用Jia加昌雁口+/CQgR-又由边界善忖一帆誓ds=04.Q£0>-=:+1cox&