大學物理電磁場理論模擬練習試題及真題考試時長：120分鐘滿分：100分班級：__________姓名：__________學號：__________得分：__________試卷名稱：大學物理電磁場理論模擬練習試題及真題考核對象：大學物理電磁場理論課程中等級別學習者題型分值分布：-判斷題（總共10題，每題2分）總分20分-單選題（總共10題，每題2分）總分20分-多選題（總共10題，每題2分）總分20分-案例分析（總共3題，每題6分）總分18分-論述題（總共2題，每題11分）總分22分總分：100分---一、判斷題（每題2分，共20分）請判斷下列說法的正誤。1.靜電場的高斯定律表明，穿過任意閉合曲面的電通量僅與該曲面內(nèi)的凈電荷有關。2.洛倫茲力始終不做功，因為它的方向始終與電荷運動方向垂直。3.磁場中的安培環(huán)路定律表明，閉合路徑上的磁感應強度積分等于穿過該路徑的電流總和。4.自感現(xiàn)象中，線圈中的電流變化率越大，自感電動勢越小。5.電磁波在真空中傳播時，電場強度和磁感應強度方向始終相互垂直且與傳播方向垂直。6.法拉第電磁感應定律表明，閉合回路中的感應電動勢與穿過回路的磁通量變化率成正比。7.電介質(zhì)放入電場中會極化，導致電場強度減小，但電位移矢量不變。8.磁介質(zhì)放入磁場中會磁化，導致磁感應強度增大，但磁場強度不變。9.渦旋電場是由變化的磁場產(chǎn)生的，其電場線形成閉合曲線。10.電磁波的能量密度由電場和磁場共同決定，且兩者能量相等。二、單選題（每題2分，共20分）請選擇最符合題意的選項。1.一點電荷Q位于球心，其產(chǎn)生的電場中，距離球心r處的電場強度大小為（）。A.E=kQ/r2B.E=kQ/rC.E=kQ2/r2D.E=kQ/r32.一平行板電容器，板間距離為d，板面積為S，電介質(zhì)介電常數(shù)為ε，其電容值為（）。A.C=ε?d/SB.C=εS/dC.C=ε?S/dD.C=ε?εS/d3.一長直導線通有電流I，其周圍距離導線r處的磁感應強度大小為（）。A.B=μ?I/2πr2B.B=μ?I/2πrC.B=μ?I2/2πr2D.B=μ?I2/2πr4.一線圈的自感系數(shù)為L，電流變化率為dI/dt，其自感電動勢為（）。A.ε=L/dI/dtB.ε=L2dI/dtC.ε=-LdI/dtD.ε=-L2dI/dt5.一平面電磁波在真空中傳播，其電場頻率為f，波長為λ，則其傳播速度為（）。A.v=fλB.v=f/λC.v=λ2/fD.v=1/(fλ)6.一電容器充電后斷開電源，其儲存的電場能量為（）。A.U=?CV2B.U=?QVC.U=CV2D.U=QV7.一螺線管單位長度匝數(shù)為n，通有電流I，其內(nèi)部磁場強度為（）。A.H=nIB.H=n2IC.H=μ?nID.H=μ?n2I8.一電介質(zhì)放入電場中，其極化強度P與電場強度E的關系為（）。A.P=ε?EB.P=εEC.P=ε?εED.P=ε?(ε-1)E9.一磁介質(zhì)放入磁場中，其磁化強度M與磁場強度H的關系為（）。A.M=μ?HB.M=μHC.M=μ?(μ-1)HD.M=μ?μH10.一電磁波在介質(zhì)中傳播，其速度減小，原因是（）。A.電場能量增加B.磁場能量增加C.介質(zhì)折射率增大D.介質(zhì)電阻增大三、多選題（每題2分，共20分）請選擇所有符合題意的選項。1.靜電場的高斯定律適用于（）。A.真空B.電介質(zhì)C.磁介質(zhì)D.傳導電流2.洛倫茲力包括（）。A.電場力B.磁場力C.重力D.摩擦力3.安培環(huán)路定律適用于（）。A.長直導線B.環(huán)形電流C.螺線管D.平行板電容器4.自感現(xiàn)象的特點包括（）。A.電流變化時產(chǎn)生感應電動勢B.感應電動勢方向與原電流方向相同C.自感系數(shù)越大，感應電動勢越大D.自感現(xiàn)象與互感現(xiàn)象無關5.電磁波在介質(zhì)中傳播時，其變化包括（）。A.頻率不變B.波長不變C.速度減小D.能量減小6.法拉第電磁感應定律的應用包括（）。A.發(fā)電機B.電動機C.變壓器D.電磁阻尼7.電介質(zhì)極化的方式包括（）。A.位移極化B.轉(zhuǎn)向極化C.離子極化D.傳導極化8.磁介質(zhì)磁化的方式包括（）。A.順磁質(zhì)B.抗磁質(zhì)C.鐵磁質(zhì)D.電磁鐵9.渦旋電場的產(chǎn)生條件包括（）。A.變化的電場B.變化的磁場C.閉合回路D.非閉合回路10.電磁波的能量傳播特點包括（）。A.以波的形式傳播B.電場和磁場方向相互垂直C.能量密度與電場和磁場強度有關D.能量傳播速度與介質(zhì)無關四、案例分析（每題6分，共18分）1.案例：平行板電容器一平行板電容器，板間距離為1mm，板面積為100cm2，電介質(zhì)介電常數(shù)為ε=4ε?。若在其兩極板間施加10V電壓，求：（1）電容器的電容值；（2）電容器儲存的電場能量。2.案例：長直螺線管一長直螺線管，單位長度匝數(shù)為2000匝/m，通有電流2A，求：（1）螺線管內(nèi)部磁場強度；（2）若螺線管長度為10cm，其自感系數(shù)為多少？3.案例：電磁感應一矩形線圈，邊長為10cm和20cm，以速度v=0.5m/s進入一均勻磁場，磁場強度B=0.2T。求：（1）線圈進入磁場時的感應電動勢；（2）若線圈電阻為5Ω，感應電流為多少？五、論述題（每題11分，共22分）1.論述題：電磁波的產(chǎn)生與傳播請論述電磁波的產(chǎn)生條件、傳播特性及其在真空和介質(zhì)中的傳播規(guī)律。2.論述題：法拉第電磁感應定律的應用請論述法拉第電磁感應定律的物理意義，并舉例說明其在實際生活中的應用。---標準答案及解析一、判斷題1.√2.√3.√4.×（自感電動勢與電流變化率成正比）5.√6.√7.×（電位移矢量與極化強度有關）8.×（磁化強度與磁場強度有關）9.√10.√解析：-1.高斯定律僅與曲面內(nèi)凈電荷有關，與曲面形狀無關。-4.自感電動勢與電流變化率成正比，方向相反。-7.電位移矢量D=ε?E+P，極化會改變D。-8.磁化強度M=χH，與磁場強度有關。二、單選題1.A2.B3.B4.C5.A6.B7.A8.D9.C10.C解析：-1.電場強度與距離平方成反比。-5.電磁波速度v=fλ。-7.螺線管內(nèi)部磁場強度H=nI。-10.介質(zhì)折射率增大，波速減小。三、多選題1.A,B,C2.A,B3.A,B,C4.A,C5.A,C6.A,B,C7.A,B,C8.A,B,C,D9.B,D10.A,B,C解析：-1.高斯定律適用于真空和電介質(zhì)。-9.渦旋電場由變化的磁場產(chǎn)生，僅存在于非閉合回路。四、案例分析1.平行板電容器（1）C=εS/d=4ε?(100×10??)/(1×10?3)=4π×10?1F≈1.256×10?1F（2）U=?CV2=?(1.256×10?1)(102)=6.28J2.長直螺線管（1）H=nI=2000×2=4000A/m（2）L=μ?n2l=4π×10??(20002)(0.1)≈5.027×10?3H3.電磁感應（1）ε=Blv=0.2×0.2×0.5=0.02V（2）I=ε/R=0.02/5=0.004A五、論述題1.電磁波的產(chǎn)生與傳播電磁波的產(chǎn)生條件是變化的電場或磁場，根據(jù)麥克斯韋方程組，變化的電場產(chǎn)生磁場，變化的磁場產(chǎn)生電場，兩者相互激發(fā)形成電磁波