大学物理 第10章麦克斯韦方程组电磁场.pptVIP

10.4电磁波研究内容是在远离波源的自由空间(即)一、电磁波方程推导对沿x方向传播的电磁场(平面电磁波)，E和H都只是x和t的函数第一步，由四个方程，得出八个式子：因不变的电磁场不引起电磁波，可认为Ex和Hx为零，所以E和H在yz平面内，电磁波沿x方向传播，电磁波为横波。第二步：由八个式子进行推论：推论1E在yz平面，不妨若选择E沿y轴，有：另外：所以Hy也是常量，可选为零，即H必沿z轴，E、H、u互相垂直。推论2此时：同理：推论3波动方程任一物理量传播方向物理量是波速是比较真空如平面电磁波是简谐波，取零时刻原点的初相为零：推论4E和H成比例，同相位。一般平面电磁波可以认为是一系列简谐波的叠加，所以平面电磁波也有如上关系电磁波是横波二、平面电磁波的性质：的方向始终与传播方向垂直，且方向指向电磁波的传播方向;之间是同相位的变化，且大小成比例：电磁波波速真空光是电磁波一般与物质作用的主要是矢量通常被称为光矢量10.5电磁波能量与电磁波谱一、电磁波的能量密度沿x轴正方向传播的平面电磁波中，电场能量密度和磁场能量密度为：二者总是相等地变化电磁波的场能密度：能量也是以波的形式向前传播，波速为u.因为：二、电磁场的能流密度--坡印亭矢量能流密度：且方向为：波传播方向能流密度矢量：坡印亭矢量麦克斯韦从理论上证明，光是电磁波，1886年赫兹发现了电磁波。此后还发现了X射线和?射线都是电磁波，只是波长或频率不同。按频率的次序，把各种电磁波排列成谱，称为电磁波谱。1-1．一电子垂直射向一载流直导线，则该电子在磁场的作用下将做如下哪个运动？(A)沿电流方向偏转；(B)沿电流反方向偏转；(C)不偏转；(D)垂直于电流方向偏转.[]ABD1-2．电流元是圆电流线圈自身的一部分，则下列哪个是正确的：(A)电流元受磁力为0；(B)电流元受磁力不为0，方向沿半径向外；(C)电流元受磁力不为0，方向指向圆心；(D)电流元受磁力不为0，方向垂直圆电流平面.[]1-3.用细导线均匀密绕成长l、半径为a(la)、总匝数为N的螺线管，管内充满相对磁导率为?r的均匀磁介质。若线圈中载有稳恒电流I，则管中任意一点的(A)磁感应强度大小为；(B)磁感应强度大小为；(C)磁场强度大小为；(D)磁场强度大小为.[]1-4．载流平面线圈在均匀磁场中所受的力矩大小与线圈所围面积_____；在面积一定时，与线圈的形状___；与线圈相对于磁场的方向_____.(填：有关、无关)答案：有关；无关；有关。1-5.从电子枪同时射出两个电子，初速度分别为v和2v，经垂直磁场偏转后，则（）(A)初速为v的电子先回到出发点(B)初速为2v的电子先回到出发点(C)同时回到出发点(D)不能回到出发点C1-6.一正电荷在磁场中运动，其速度沿x轴正向，若它在场中受力有下列情况，指出各情况下磁感应强度的方向。(A)电荷不受力；(B)F沿z轴正向，且此时磁力最大；(C)F沿z轴负向，且此时磁力的值是最大值的一半。(A)沿x轴(B)沿y轴正向(C)xy平面内,第三或四象限内,与x轴成300角1-7.指出下列各式中那些是正确的[]A.B.C.D.I2I1×L1L2B1-8.写出下列回路中B的环流1234IIC1-9.两圆形回路半径同，P1P2为两回路上的对应点，则()A.B.C.D.I1I2L1P1I1I2P2L2I3(a)(b)1-10、下面说法是否正确，说明理由（1）闭合曲线内没有包围传导电流，则线上各点的H必为零；（2）曲线上各点H为零，该曲线所包围自由电流代数和为零；（3）由介质中的环路定理知，H仅与传导电流有关；（4）不论各向同性的顺磁质还是抗磁质，B总与H同向；（5）以闭合曲线L为边线的任意曲面的B通量均相等；(6)以闭合曲线L为边线的任意曲面的H通量均相等；×√×√×√1-11、一带电粒子，垂直射入均匀磁场，若粒子质量增大两倍，入射速度增大两倍，磁场的B增大四倍，则通过粒子运动轨道所包范围内的磁