電動(dòng)力學(xué)期末考試卷與答案五

1、-20學(xué)年度學(xué)期級(jí)物理教育專(zhuān)業(yè)“電動(dòng)力學(xué)”試題五試卷類(lèi)別：閉卷考試時(shí)間：120分鐘學(xué)號(hào)題號(hào)一二三四合計(jì)得分得分評(píng)卷人一.判斷以下概念是否正確，對(duì)的打，錯(cuò)的打X共15分，每題3分.庫(kù)侖力F坐二說(shuō)明兩電荷之間作用力是直接的超距作用，即電荷Q4or3把作用力直接施于電荷Q上。.電磁場(chǎng)有能量、動(dòng)量，在真空中它的傳播速度是光速。.電磁理論一條最根本的實(shí)驗(yàn)定律為電荷守恒定律，其微分形式為：j/t。.在介質(zhì)的界面兩側(cè)，電場(chǎng)強(qiáng)度E切向分量連續(xù)，而磁感應(yīng)強(qiáng)度B法向分量連.在相對(duì)論中，粒子能量，動(dòng)量以及靜止質(zhì)量的關(guān)系為：W.P2c2m；c4得分評(píng)卷人簡(jiǎn)答題每題5分，共15分。如果E0,請(qǐng)畫(huà)出電力線方向圖，并標(biāo)明源

2、電荷符號(hào)。當(dāng)你承受無(wú)線電訊號(hào)時(shí)，感到訊號(hào)大小與距離和方向有關(guān)，這是為什么？以真空中平面波為例，說(shuō)明動(dòng)量密度g,能流密度s之間的關(guān)系。得分評(píng)卷人證明題共15分多普勒效應(yīng)被廣泛應(yīng)用，請(qǐng)你利用洛倫茲變換證明運(yùn)動(dòng)光源輻射角頻率與它的靜止角頻率0的關(guān)系為：0，其中一v、（1一cos）c(Jiv2/c2)1;v為光源運(yùn)動(dòng)速度。15分得分評(píng)卷人四.綜合題共55分。.半徑為a的無(wú)限長(zhǎng)圓柱形導(dǎo)體，均勻通過(guò)電流I,設(shè)導(dǎo)體的磁導(dǎo)率為，導(dǎo)體外為真空，求：1導(dǎo)體內(nèi)、外空間的B、H;2體內(nèi)磁化電流密度jM;15分。.介電常數(shù)為的均勻介質(zhì)中有均勻場(chǎng)強(qiáng)為E。，求介質(zhì)中球形空腔內(nèi)的電勢(shì)和電場(chǎng)別離變量法。15分.兩頻率和振幅均相

3、等的單色平面電磁波沿z軸方向傳播，一個(gè)沿x方向偏振，另一個(gè)沿y方向偏振，且其相位比前者超前/20求合成波的偏振。假設(shè)合成波代表電場(chǎng)矢量，求磁場(chǎng)矢量B以及能流密度平均值So15分.在接地的導(dǎo)體平面有一半徑為a的半球凸部，半球的球心在導(dǎo)體平面上,如下列圖。點(diǎn)電荷Q位于系統(tǒng)的對(duì)稱(chēng)軸上，并與平面相距為bba。試用電像法求空間電勢(shì)。10分Q、判斷題1、2、，3、4、，5、，、簡(jiǎn)答題1、2_P_2、由于電磁輻射的平均能流密度為S-32sin2八，正比于sin23220C3R2_2R,因此接收無(wú)線電訊號(hào)時(shí)，會(huì)感到訊號(hào)大小與大小和方向有關(guān)。13由于g0EBSEH在真空中B0H且c-000L-1一所以g-2sc

4、三、證明：設(shè)光源以速度V運(yùn)動(dòng)，設(shè)與其連接坐標(biāo)系為,地面參照系在洛倫茲變換下,k的變換式為kak00i0100a0010i00因此有,vkiki(3)ciiikicc設(shè)波矢量k與x軸方向的夾角為，那么有k1cos(5)c代入(4)式，整理得，v、(1-cos)(6)c為光源靜止參考系。設(shè)光源靜止頻率為0,那么0,那么有(1V-cos)c證畢。四、綜合題一、1、(1)利用安培定理:HdlI由對(duì)稱(chēng)性，當(dāng)ra時(shí)，2rHIHeB0e2r2r當(dāng)ra時(shí)Ir2 e2 a2I22rHaIr2eB2a2I r2 r22 a2(一01)(1)0B027Ir2e2a2(1)H00,M2tMit(一01)Ir2a2(i

5、022、（一1）2402a如下列圖，選擇E0方向?yàn)閦軸方向,球腔半徑設(shè)為R0,球腔內(nèi)外均滿(mǎn)足方程0(1)解為anrnPn(cosnbnn-fPn(cosr)CnrnPn(cos、Pn(cOS)ErcosCn0n1ciE0E0r cosdnFPn(cOSrbn01有限。nanrR(cosn)(4)Ro界面上有2rRoRo因此有E0R0cosdnRTPn(cosEocos(ni)dnR012Pn(COS比較系數(shù)得aododoR0EoRoEodiR2di菽)RoalRooa1解得aodo0,ano,dnaiEo腔內(nèi)電場(chǎng)Ei3、解:EiE2diER(6)3Eorcos2oEorcos設(shè)沿32x軸和ik

6、zEoexeikzEoe合成波為:EEiE2nanRoPn(cos)o(nE4cos(2o)r2Eo(8)oy軸振蕩的波分別為:teyikztiEoeyeEoex.ikztieyeninanRoPn(cos)io,i)t,上式說(shuō)明，矢量可見(jiàn)，合成波仍然為單色平面波，只是振幅變了，其實(shí)部為:EE0coskztexsinkz的末端為一圓周，稱(chēng)為圓偏振，振幅為E0磁場(chǎng)矢量：B.00nE11ikzt TOC o 1-5 h z _eE-ezEoexieyeccE0.ikzt一eyiexec二11*一S-ReEH2E：Q-iexReexievev2c00yy三喻4、由球面對(duì)稱(chēng)性，有一像電荷Q滿(mǎn)足QQQPQP0(1)即QPQQPQ要求OPQOQP TOC o 1-5 h z QPadQQPbaQa2ad一QQa(2)b