2025年注冊(cè)電氣工程師考試電磁場(chǎng)與電磁波試卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單選題（本部分共20題，每題2分，共40分。請(qǐng)根據(jù)題意選擇最符合要求的答案，并在答題卡上填涂相應(yīng)選項(xiàng)。）1.在靜電場(chǎng)中，高斯定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為?·D=ρ，其中D代表電位移矢量，ρ代表電荷密度。若一個(gè)封閉曲面內(nèi)包含電荷，那么電位移矢量D在曲面上的通量一定不為零。這種說(shuō)法是否正確？為什么？A.正確，因?yàn)殡姾傻拇嬖诒厝粚?dǎo)致電位移矢量有非零通量。B.錯(cuò)誤，因?yàn)殡娢灰剖噶窟€與材料介電常數(shù)有關(guān)。C.正確，但只有當(dāng)材料是均勻時(shí)才成立。D.錯(cuò)誤，電位移矢量通量只與自由電荷有關(guān)。2.平行板電容器中，若極板間充滿相對(duì)介電常數(shù)為εr的均勻介質(zhì)，當(dāng)電壓V保持不變時(shí)，電容器儲(chǔ)存的能量與介質(zhì)無(wú)關(guān)。這種說(shuō)法是否正確？為什么？A.正確，因?yàn)槟芰恐慌c電壓和電容值有關(guān)。B.錯(cuò)誤，介質(zhì)會(huì)改變電容值從而影響能量?jī)?chǔ)存。C.正確，但只有當(dāng)電容器極板面積不變時(shí)才成立。D.錯(cuò)誤，能量與介質(zhì)損耗有關(guān)。3.在時(shí)變電磁場(chǎng)中，法拉第電磁感應(yīng)定律的微分形式為?×E=-?B/?t。若一個(gè)閉合回路中的磁場(chǎng)B隨時(shí)間均勻變化，那么回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定不為零。這種說(shuō)法是否正確？為什么？A.正確，因?yàn)榇艌?chǎng)變化必然產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。B.錯(cuò)誤，只有當(dāng)回路面積變化時(shí)才成立。C.正確，但只有當(dāng)磁場(chǎng)變化率不為零時(shí)才成立。D.錯(cuò)誤，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)還與回路形狀有關(guān)。4.某均勻傳輸線上的信號(hào)傳播速度v取決于介質(zhì)的介電常數(shù)ε和磁導(dǎo)率μ，即v=1/√(εμ)。若將傳輸線中的介質(zhì)更換為相對(duì)介電常數(shù)更大的材料，信號(hào)傳播速度會(huì)怎樣變化？A.增大，因?yàn)榻殡姵?shù)增大導(dǎo)致傳播速度變慢。B.減小，因?yàn)榻殡姵?shù)增大導(dǎo)致傳播速度變快。C.不變，因?yàn)榇艑?dǎo)率μ沒(méi)有變化。D.不確定，取決于具體材料的參數(shù)。5.在理想介質(zhì)中傳播的電磁波，其電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁場(chǎng)強(qiáng)度H的方向總是相互垂直，且都垂直于波的傳播方向。這種說(shuō)法是否正確？為什么？A.正確，這是橫電磁波的基本特性。B.錯(cuò)誤，只有當(dāng)介質(zhì)是均勻時(shí)才成立。C.正確，但只有當(dāng)電磁波是平面波時(shí)才成立。D.錯(cuò)誤，電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向可能隨時(shí)間變化。6.對(duì)于理想導(dǎo)電平面，當(dāng)電磁波入射到該平面時(shí)，反射系數(shù)Γ的實(shí)部總是等于1。這種說(shuō)法是否正確？為什么？A.正確，因?yàn)槔硐雽?dǎo)電體能完全反射電磁波。B.錯(cuò)誤，反射系數(shù)還與入射角有關(guān)。C.正確，但只有當(dāng)電磁波垂直入射時(shí)才成立。D.錯(cuò)誤，理想導(dǎo)電平面的反射系數(shù)實(shí)部為零。7.在自由空間中傳播的電磁波，其波長(zhǎng)λ與頻率f的關(guān)系為λ=c/f，其中c是光速。若將電磁波的頻率提高一倍，波長(zhǎng)將如何變化？A.增大一倍，因?yàn)轭l率與波長(zhǎng)成正比。B.減小一半，因?yàn)轭l率與波長(zhǎng)成反比。C.不變，因?yàn)楣馑賑是常數(shù)。D.不確定，取決于具體傳播介質(zhì)。8.對(duì)于同軸電纜，其內(nèi)導(dǎo)體半徑為a，外導(dǎo)體半徑為b，填充介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)為εr。若保持電纜長(zhǎng)度不變，將介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)增大一倍，電纜的電容將如何變化？A.增大一倍，因?yàn)殡娙菖c介電常數(shù)成正比。B.減小一半，因?yàn)殡娙菖c介電常數(shù)成反比。C.不變，因?yàn)殡娙葸€與極板間距有關(guān)。D.不確定，取決于具體電纜結(jié)構(gòu)。9.在電磁波傳播過(guò)程中，若介質(zhì)的介電常數(shù)ε和磁導(dǎo)率μ隨空間位置變化，那么電磁波將發(fā)生什么現(xiàn)象？A.傳播速度不變，但波陣面形狀會(huì)變化。B.傳播速度變化，波陣面形狀也會(huì)變化。C.傳播速度不變，波陣面形狀也不變。D.傳播速度變化，但波陣面形狀不變。10.對(duì)于理想介質(zhì)中的電磁波，其電場(chǎng)能量密度和磁場(chǎng)能量密度的比值總是等于1/2。這種說(shuō)法是否正確？為什么？A.正確，這是電磁波能量守恒的基本要求。B.錯(cuò)誤，比值還與頻率有關(guān)。C.正確，但只有當(dāng)電磁波是平面波時(shí)才成立。D.錯(cuò)誤，理想介質(zhì)中的電磁波能量密度比值可能不為1/2。11.在平行板電容器中，若極板面積S保持不變，將極板間距d減小一半，電容將如何變化？A.增大一倍，因?yàn)殡娙菖c極板間距成反比。B.減小一半，因?yàn)殡娙菖c極板間距成正比。C.不變，因?yàn)殡娙葸€與介電常數(shù)有關(guān)。D.不確定，取決于具體極板形狀。12.對(duì)于理想導(dǎo)電平面，當(dāng)電磁波斜入射到該平面時(shí)，反射波和透射波的振幅關(guān)系如何？A.反射波振幅等于入射波振幅，透射波振幅為零。B.反射波振幅為零，透射波振幅等于入射波振幅。C.反射波和透射波振幅都等于入射波振幅的一半。D.反射波和透射波振幅之和等于入射波振幅。13.在自由空間中傳播的電磁波，其電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁場(chǎng)強(qiáng)度H的振幅比總是等于377歐姆。這種說(shuō)法是否正確？為什么？A.正確，這是自由空間的本征阻抗特性。B.錯(cuò)誤，比值還與頻率有關(guān)。C.正確，但只有當(dāng)電磁波是平面波時(shí)才成立。D.錯(cuò)誤，理想介質(zhì)中的電磁波阻抗可能不為377歐姆。14.對(duì)于同軸電纜，其內(nèi)導(dǎo)體半徑為a，外導(dǎo)體半徑為b，填充介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)為εr。若保持電纜長(zhǎng)度不變，將內(nèi)導(dǎo)體半徑減小一半，電纜的電感將如何變化？A.增大一倍，因?yàn)殡姼信c內(nèi)導(dǎo)體半徑成正比。B.減小一半，因?yàn)殡姼信c內(nèi)導(dǎo)體半徑成反比。C.不變，因?yàn)殡姼羞€與磁導(dǎo)率有關(guān)。D.不確定，取決于具體電纜結(jié)構(gòu)。15.在電磁波傳播過(guò)程中，若介質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率μr大于1，那么電磁波的波長(zhǎng)將如何變化？A.增大，因?yàn)榇艑?dǎo)率增大導(dǎo)致傳播速度變慢。B.減小，因?yàn)榇艑?dǎo)率增大導(dǎo)致傳播速度變快。C.不變，因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)還與頻率有關(guān)。D.不確定，取決于具體介質(zhì)參數(shù)。16.對(duì)于理想介質(zhì)中的電磁波，其傳播速度v與光速c的關(guān)系為v=c/√εr，其中εr是相對(duì)介電常數(shù)。若將介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)增大一倍，傳播速度將如何變化？A.增大一倍，因?yàn)榻殡姵?shù)增大導(dǎo)致傳播速度變慢。B.減小一半，因?yàn)榻殡姵?shù)增大導(dǎo)致傳播速度變快。C.不變，因?yàn)楣馑賑是常數(shù)。D.不確定，取決于具體介質(zhì)參數(shù)。17.在平行板電容器中，若極板間距d保持不變，將極板面積S減小一半，電容將如何變化？A.增大一倍，因?yàn)殡娙菖c極板面積成正比。B.減小一半，因?yàn)殡娙菖c極板面積成反比。C.不變，因?yàn)殡娙葸€與介電常數(shù)有關(guān)。D.不確定，取決于具體極板形狀。18.對(duì)于理想導(dǎo)電平面，當(dāng)電磁波垂直入射到該平面時(shí)，反射波的電場(chǎng)強(qiáng)度與入射波的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同。這種說(shuō)法是否正確？為什么？A.正確，因?yàn)槔硐雽?dǎo)電體能完全反射電磁波。B.錯(cuò)誤，反射波電場(chǎng)方向相反。C.正確，但只有當(dāng)電磁波是平面波時(shí)才成立。D.錯(cuò)誤，反射波電場(chǎng)方向不確定。19.在自由空間中傳播的電磁波，其磁場(chǎng)強(qiáng)度H與電場(chǎng)強(qiáng)度E的振幅比總是等于1/377歐姆。這種說(shuō)法是否正確？為什么？A.正確，這是自由空間的本征阻抗特性。B.錯(cuò)誤，比值還與頻率有關(guān)。C.正確，但只有當(dāng)電磁波是平面波時(shí)才成立。D.錯(cuò)誤，理想介質(zhì)中的電磁波阻抗可能不為1/377歐姆。20.對(duì)于同軸電纜，其內(nèi)導(dǎo)體半徑為a，外導(dǎo)體半徑為b，填充介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)為εr。若保持電纜長(zhǎng)度不變，將外導(dǎo)體半徑增大一倍，電纜的電容將如何變化？A.增大一倍，因?yàn)殡娙菖c外導(dǎo)體半徑成正比。B.減小一半，因?yàn)殡娙菖c外導(dǎo)體半徑成反比。C.不變，因?yàn)殡娙葸€與介電常數(shù)有關(guān)。D.不確定，取決于具體電纜結(jié)構(gòu)。二、判斷題（本部分共10題，每題2分，共20分。請(qǐng)根據(jù)題意判斷正誤，并在答題卡上填涂相應(yīng)選項(xiàng)。）1.在靜電場(chǎng)中，高斯定律的積分形式為∮D·dS=Q，其中Q是封閉曲面所包圍的總電荷。這種說(shuō)法是否正確？A.正確，這是高斯定律的基本形式。B.錯(cuò)誤，應(yīng)該是∮E·dS=Q/ε0。2.平行板電容器中，若極板間充滿相對(duì)介電常數(shù)為εr的均勻介質(zhì)，當(dāng)電壓V保持不變時(shí)，電容器儲(chǔ)存的能量與介質(zhì)無(wú)關(guān)。這種說(shuō)法是否正確？A.正確，因?yàn)槟芰恐慌c電壓和電容值有關(guān)。B.錯(cuò)誤，介質(zhì)會(huì)改變電容值從而影響能量?jī)?chǔ)存。3.在時(shí)變電磁場(chǎng)中，法拉第電磁感應(yīng)定律的積分形式為∮E·dl=-dΦB/dt，其中ΦB是穿過(guò)回路所圍面積的磁通量。這種說(shuō)法是否正確？A.正確，這是法拉第定律的基本形式。B.錯(cuò)誤，應(yīng)該是∮E·dl=?×E·dl。4.某均勻傳輸線上的信號(hào)傳播速度v取決于介質(zhì)的介電常數(shù)ε和磁導(dǎo)率μ，即v=1/√(εμ)。若將傳輸線中的介質(zhì)更換為相對(duì)介電常數(shù)更大的材料，信號(hào)傳播速度會(huì)怎樣變化？A.增大，因?yàn)榻殡姵?shù)增大導(dǎo)致傳播速度變慢。B.減小，因?yàn)榻殡姵?shù)增大導(dǎo)致傳播速度變快。5.在理想介質(zhì)中傳播的電磁波，其電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁場(chǎng)強(qiáng)度H的方向總是相互垂直，且都垂直于波的傳播方向。這種說(shuō)法是否正確？A.正確，這是橫電磁波的基本特性。B.錯(cuò)誤，只有當(dāng)介質(zhì)是均勻時(shí)才成立。6.對(duì)于理想導(dǎo)電平面，當(dāng)電磁波入射到該平面時(shí)，反射系數(shù)Γ的實(shí)部總是等于1。這種說(shuō)法是否正確？A.正確，因?yàn)槔硐雽?dǎo)電體能完全反射電磁波。B.錯(cuò)誤，反射系數(shù)還與入射角有關(guān)。7.在自由空間中傳播的電磁波，其波長(zhǎng)λ與頻率f的關(guān)系為λ=c/f，其中c是光速。若將電磁波的頻率提高一倍，波長(zhǎng)將如何變化？A.增大一倍，因?yàn)轭l率與波長(zhǎng)成正比。B.減小一半，因?yàn)轭l率與波長(zhǎng)成反比。8.對(duì)于同軸電纜，其內(nèi)導(dǎo)體半徑為a，外導(dǎo)體半徑為b，填充介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)為εr。若保持電纜長(zhǎng)度不變，將介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)增大一倍，電纜的電容將如何變化？A.增大一倍，因?yàn)殡娙菖c介電常數(shù)成正比。B.減小一半，因?yàn)殡娙菖c介電常數(shù)成反比。9.在電磁波傳播過(guò)程中，若介質(zhì)的介電常數(shù)ε和磁導(dǎo)率μ隨空間位置變化，那么電磁波將發(fā)生什么現(xiàn)象？A.傳播速度不變，但波陣面形狀會(huì)變化。B.傳播速度變化，波陣面形狀也會(huì)變化。10.對(duì)于理想介質(zhì)中的電磁波，其電場(chǎng)能量密度和磁場(chǎng)能量密度的比值總是等于1/2。這種說(shuō)法是否正確？A.正確，這是電磁波能量守恒的基本要求。B.錯(cuò)誤，比值還與頻率有關(guān)。三、多選題（本部分共10題，每題3分，共30分。請(qǐng)根據(jù)題意選擇所有符合要求的答案，并在答題卡上填涂相應(yīng)選項(xiàng)。）1.在靜電場(chǎng)中，高斯定律的微分形式為?·D=ρ，其中D代表電位移矢量，ρ代表電荷密度。以下哪些說(shuō)法是正確的？A.該定律適用于任何電介質(zhì)。B.該定律表明電位移矢量與自由電荷有關(guān)。C.該定律與電介質(zhì)極化無(wú)關(guān)。D.該定律在真空中簡(jiǎn)化為?·E=ρ/ε0。2.平行板電容器中，若極板間充滿相對(duì)介電常數(shù)為εr的均勻介質(zhì)，當(dāng)電壓V保持不變時(shí)，電容器儲(chǔ)存的能量與介質(zhì)有關(guān)。以下哪些說(shuō)法是正確的？A.能量?jī)?chǔ)存在電場(chǎng)中，與介電常數(shù)成正比。B.能量?jī)?chǔ)存在電容器中，與極板間距成反比。C.能量?jī)?chǔ)存在介質(zhì)中，與介電常數(shù)成反比。D.能量?jī)?chǔ)存在極板間，與極板面積成正比。3.在時(shí)變電磁場(chǎng)中，法拉第電磁感應(yīng)定律的微分形式為?×E=-?B/?t。以下哪些說(shuō)法是正確的？A.該定律表明電場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)變化率有關(guān)。B.該定律適用于任何電磁場(chǎng)。C.該定律在靜態(tài)磁場(chǎng)中不適用。D.該定律在穩(wěn)恒電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)中適用。4.某均勻傳輸線上的信號(hào)傳播速度v取決于介質(zhì)的介電常數(shù)ε和磁導(dǎo)率μ，即v=1/√(εμ)。以下哪些說(shuō)法是正確的？A.介電常數(shù)增大，傳播速度變慢。B.磁導(dǎo)率增大，傳播速度變慢。C.介電常數(shù)減小，傳播速度變快。D.磁導(dǎo)率減小，傳播速度變快。5.在理想介質(zhì)中傳播的電磁波，其電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁場(chǎng)強(qiáng)度H的方向總是相互垂直，且都垂直于波的傳播方向。以下哪些說(shuō)法是正確的？A.這是橫電磁波的基本特性。B.該特性適用于任何理想介質(zhì)。C.該特性與波的頻率有關(guān)。D.該特性在真空中不成立。6.對(duì)于理想導(dǎo)電平面，當(dāng)電磁波入射到該平面時(shí)，反射系數(shù)Γ的實(shí)部總是等于1。以下哪些說(shuō)法是正確的？A.理想導(dǎo)電體能完全反射電磁波。B.反射系數(shù)還與入射角有關(guān)。C.垂直入射時(shí)，反射系數(shù)實(shí)部為零。D.斜入射時(shí)，反射系數(shù)實(shí)部不為零。7.在自由空間中傳播的電磁波，其波長(zhǎng)λ與頻率f的關(guān)系為λ=c/f，其中c是光速。以下哪些說(shuō)法是正確的？A.頻率越高，波長(zhǎng)越短。B.頻率越低，波長(zhǎng)越長(zhǎng)。C.波長(zhǎng)與頻率成反比。D.波長(zhǎng)與頻率成正比。8.對(duì)于同軸電纜，其內(nèi)導(dǎo)體半徑為a，外導(dǎo)體半徑為b，填充介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)為εr。以下哪些說(shuō)法是正確的？A.電容與內(nèi)導(dǎo)體半徑成正比。B.電容與外導(dǎo)體半徑成正比。C.電容與介電常數(shù)成正比。D.電容與極板間距成反比。9.在電磁波傳播過(guò)程中，若介質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率μr大于1，那么電磁波的波長(zhǎng)將如何變化？A.磁導(dǎo)率增大，傳播速度變慢，波長(zhǎng)變長(zhǎng)。B.磁導(dǎo)率增大，傳播速度變快，波長(zhǎng)變短。C.磁導(dǎo)率增大，波長(zhǎng)不變。D.磁導(dǎo)率增大，波長(zhǎng)變化不確定。10.對(duì)于理想介質(zhì)中的電磁波，其傳播速度v與光速c的關(guān)系為v=c/√εr，其中εr是相對(duì)介電常數(shù)。以下哪些說(shuō)法是正確的？A.介電常數(shù)增大，傳播速度變慢。B.介電常數(shù)減小，傳播速度變快。C.傳播速度與頻率有關(guān)。D.傳播速度在真空中最大。四、簡(jiǎn)答題（本部分共5題，每題6分，共30分。請(qǐng)根據(jù)題意簡(jiǎn)述答案，并在答題紙上作答。）1.簡(jiǎn)述高斯定律的物理意義及其在靜電場(chǎng)中的應(yīng)用。2.解釋平行板電容器中，電容器儲(chǔ)存的能量與哪些因素有關(guān)，并給出能量計(jì)算公式。3.描述法拉第電磁感應(yīng)定律的物理意義，并舉例說(shuō)明其在實(shí)際中的應(yīng)用。4.說(shuō)明均勻傳輸線上的信號(hào)傳播速度與哪些因素有關(guān)，并解釋其物理原理。5.描述理想介質(zhì)中傳播的電磁波的特性，并解釋其電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向的關(guān)系。五、計(jì)算題（本部分共5題，每題8分，共40分。請(qǐng)根據(jù)題意進(jìn)行計(jì)算，并在答題紙上作答。）1.一個(gè)平行板電容器，極板面積為S，極板間距為d，填充介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)為εr。當(dāng)電容器兩端電壓為V時(shí)，求其儲(chǔ)存的能量。2.一個(gè)電磁波在自由空間中傳播，頻率為f=1MHz。求其波長(zhǎng)λ和傳播速度v。3.一個(gè)同軸電纜，內(nèi)導(dǎo)體半徑為a=1mm，外導(dǎo)體半徑為b=3mm，填充介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)為εr=2。求其單位長(zhǎng)度的電容。4.一個(gè)電磁波以45°角斜入射到理想導(dǎo)電平面，入射波的頻率為f=2GHz。求反射波和透射波的振幅關(guān)系。5.一個(gè)電磁波在相對(duì)磁導(dǎo)率μr=1.5的介質(zhì)中傳播，頻率為f=5GHz。求其傳播速度v和波長(zhǎng)λ。本次試卷答案如下一、單選題答案及解析1.A正確，高斯定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式?·D=ρ表明電位移矢量D在封閉曲面上的通量等于封閉曲面所包圍的自由電荷ρ，電荷的存在必然導(dǎo)致電位移矢量有非零通量。2.B錯(cuò)誤，平行板電容器中，電容器儲(chǔ)存的能量E=1/2CV^2，其中C是電容值。電容C=εrε0S/d，當(dāng)電壓V保持不變時(shí)，電容C增大（因?yàn)棣舝增大），能量E隨之增大。3.A正確，法拉第電磁感應(yīng)定律的微分形式?×E=-?B/?t表明電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁場(chǎng)B隨時(shí)間的變化率有關(guān)，若磁場(chǎng)B隨時(shí)間均勻變化（即?B/?t不為零），那么回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)必然不為零。4.B減小，因?yàn)閭鬏斁€上的信號(hào)傳播速度v=1/√(εμ)，當(dāng)介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)εr增大時(shí)，傳播速度v減小。5.A正確，理想介質(zhì)中傳播的電磁波是橫電磁波（TEM波），其電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁場(chǎng)強(qiáng)度H的方向總是相互垂直，且都垂直于波的傳播方向。6.A正確，對(duì)于理想導(dǎo)電平面，其電導(dǎo)率無(wú)限大，當(dāng)電磁波垂直入射到該平面時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度被完全反射，因此反射系數(shù)Γ的實(shí)部等于1。7.B減小一半，因?yàn)樽杂煽臻g中電磁波的波長(zhǎng)λ與頻率f的關(guān)系為λ=c/f，其中c是光速，當(dāng)頻率f提高一倍時(shí)，波長(zhǎng)λ減小一半。8.A增大一倍，因?yàn)橥S電纜的電容C=εrε0S/(b-a)，當(dāng)內(nèi)導(dǎo)體半徑a減小一半時(shí)，電容C增大一倍（假設(shè)外導(dǎo)體半徑b和介電常數(shù)εr不變）。9.B傳播速度變化，波陣面形狀也會(huì)變化，因?yàn)殡姶挪ǖ膫鞑ニ俣葀=1/√(εμ)，當(dāng)介質(zhì)的介電常數(shù)ε和磁導(dǎo)率μ隨空間位置變化時(shí)，傳播速度v也會(huì)隨之變化，導(dǎo)致波陣面形狀發(fā)生變化。10.A正確，理想介質(zhì)中電磁波的能量密度包括電場(chǎng)能量密度和磁場(chǎng)能量密度，兩者相等，因此電場(chǎng)能量密度和磁場(chǎng)能量密度的比值總是等于1/2。二、判斷題答案及解析1.A正確，高斯定律的積分形式∮D·dS=Q適用于任何電介質(zhì)，其中Q是封閉曲面所包圍的總電荷。2.B錯(cuò)誤，平行板電容器中，電容器儲(chǔ)存的能量E=1/2CV^2，當(dāng)電壓V保持不變時(shí)，電容C增大（因?yàn)棣舝增大），能量E隨之增大。3.A正確，法拉第電磁感應(yīng)定律的積分形式∮E·dl=-dΦB/dt表明電場(chǎng)強(qiáng)度E沿閉合回路的線積分等于穿過(guò)回路所圍面積的磁通量ΦB隨時(shí)間的變化率的負(fù)值，該定律適用于任何電磁場(chǎng)。4.A正確，傳輸線上的信號(hào)傳播速度v=1/√(εμ)，當(dāng)介電常數(shù)εr增大時(shí)，傳播速度v變慢。5.A正確，理想介質(zhì)中傳播的電磁波是橫電磁波（TEM波），其電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁場(chǎng)強(qiáng)度H的方向總是相互垂直，且都垂直于波的傳播方向。6.A正確，理想導(dǎo)電體能完全反射電磁波，因此當(dāng)電磁波垂直入射到理想導(dǎo)電平面時(shí)，反射系數(shù)Γ的實(shí)部總是等于1。7.A正確，自由空間中電磁波的波長(zhǎng)λ與頻率f的關(guān)系為λ=c/f，其中c是光速，頻率越高，波長(zhǎng)越短。8.A正確，同軸電纜的電容C=εrε0S/(b-a)，當(dāng)內(nèi)導(dǎo)體半徑a減小一半時(shí)，電容C增大一倍（假設(shè)外導(dǎo)體半徑b和介電常數(shù)εr不變）。9.A正確，電磁波的傳播速度v=1/√(εμ)，當(dāng)相對(duì)磁導(dǎo)率μr大于1時(shí)，傳播速度v變慢，波長(zhǎng)λ=c/v變長(zhǎng)。10.A正確，理想介質(zhì)中電磁波的傳播速度v=c/√εr，當(dāng)介電常數(shù)εr增大時(shí)，傳播速度v變慢。三、多選題答案及解析1.A、B正確，高斯定律的微分形式?·D=ρ適用于任何電介質(zhì)，且表明電位移矢量D與自由電荷ρ有關(guān)，與電介質(zhì)極化無(wú)關(guān)。在真空中，電介質(zhì)極化不產(chǎn)生電位移矢量，高斯定律簡(jiǎn)化為?·E=ρ/ε0。2.A、B、D正確，平行板電容器中，電容器儲(chǔ)存的能量E=1/2CV^2，電容C=εrε0S/d，當(dāng)電壓V保持不變時(shí)，能量?jī)?chǔ)存在電場(chǎng)中，與介電常數(shù)εr成正比，與極板間距d成反比，與極板面積S成正比。3.A、B、C正確，法拉第電磁感應(yīng)定律的微分形式?×E=-?B/?t表明電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁場(chǎng)變化率?B/?t有關(guān)，適用于任何電磁場(chǎng)，在靜態(tài)磁場(chǎng)中?B/?t=0，該定律不適用。4.A、B正確，均勻傳輸線上的信號(hào)傳播速度v=1/√(εμ)，介電常數(shù)εr和磁導(dǎo)率μ增大，傳播速度v變慢。5.A、B正確，理想介質(zhì)中傳播的電磁波是橫電磁波（TEM波），其電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁場(chǎng)強(qiáng)度H的方向總是相互垂直，且都垂直于波的傳播方向，該特性適用于任何理想介質(zhì)。6.A、B正確，理想導(dǎo)電體能完全反射電磁波，因此當(dāng)電磁波垂直入射到理想導(dǎo)電平面時(shí)，反射系數(shù)Γ的實(shí)部總是等于1。斜入射時(shí)，反射系數(shù)實(shí)部與入射角有關(guān)，但仍然不為零。7.A、B、C正確，自由空間中電磁波的波長(zhǎng)λ與頻率f的關(guān)系為λ=c/f，其中c是光速，頻率越高，波長(zhǎng)越短，波長(zhǎng)與頻率成反比。8.A、B、C正確，同軸電纜的電容C=εrε0S/(b-a)，電容與內(nèi)導(dǎo)體半徑a成正比，與外導(dǎo)體半徑b成正比，與介電常數(shù)εr成正比，與極板間距（b-a）成反比。9.A、B正確，電磁波的傳播速度v=1/√(εμ)，當(dāng)相對(duì)磁導(dǎo)率μr大于1時(shí)，傳播速度v變慢，波長(zhǎng)λ=c/v變長(zhǎng)。10.A、B正確，理想介質(zhì)中電磁波的傳播速度v=c/√εr，當(dāng)介電常數(shù)εr增大時(shí)，傳播速度v變慢，介電常數(shù)減小，傳播速度變快。四、簡(jiǎn)答題答案及解析1.高斯定律的物理意義是描述電場(chǎng)強(qiáng)度與自由電荷之間的關(guān)系，它表明電場(chǎng)強(qiáng)度在任意封閉曲面上的通量等于封閉曲面所包圍的自由電荷總量。在靜電場(chǎng)中，高斯定律可以用來(lái)計(jì)算具有對(duì)稱分布的電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度，例如無(wú)限長(zhǎng)均勻帶電直線、無(wú)限大均勻帶電平面和球形均勻帶電導(dǎo)體等。2.平行板電容器中，電容器儲(chǔ)存的能量與電容器兩端的電壓和電容值有關(guān)。能量計(jì)算公式為E=1/2CV^2，其中C是電容值，V是電壓。電容值C=εrε0S/d，其中εr是相對(duì)介電常數(shù)，ε0是真空介電常數(shù)，S是極板面積，d是極板間距。因此，能量?jī)?chǔ)存在電場(chǎng)中，與介電常數(shù)成正比，與極板間距成反比，與極板面積成正比。3.法拉第電磁感應(yīng)定律的物理意義是描述電場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)變化率之間的關(guān)系，它表明電場(chǎng)強(qiáng)度在任意閉合回路的線積分等于穿過(guò)回路所圍面積的磁通量隨時(shí)間的變化率的負(fù)值。該定律揭示