电磁场与电磁波(杨儒贵_第一版)课后思考题答案

电磁场与电磁波(杨儒贵_第一版)课后思考题答案
电磁场与电磁波(杨儒贵_第一版)课后思考题答案

电磁场与波课后思考题

2-1 电场强度的定义是什么如何用电场线描述电场强度的大小及方向

电场对某点单位正电荷的作用力称为该点的电场强度,以E 表示。

用曲线上各点的切线方向表示该点的电场强度方向,这种曲线称为电场线。 电场线的疏密程度可以显示电场强度的大小。

2-2给出电位与电场强度的关系式,说明电位的物理意义。

静电场中某点的电位,其物理意义是单位正电荷在电场力的作用下,自该点沿任一条路径移至无限远处过程中电场力作的功。 2-3什么是等位面

电位相等的曲面称为等位面。 2-5给出电流和电流密度的定义。

电流是电荷的有规则运动形成的。单位时间内穿过某一截面的电荷量称为电流。 分为传导电流和运流电流两种。

传导电流是导体中的自由电子(或空穴)或者是电解液中的离子运动形成的电流。 运流电流是电子、离子或其它带电粒子在真空或气体中运动形成的电流。

电流密度:是一个矢量,以J 表示。电流密度的方向为正电荷的运动方向,其大小为单

位时间内垂直穿过单位面积的电荷量。

2-10运动电荷,电流元以及小电流环在恒定磁场中受到的影响有何不同

运动电荷受到的磁场力始终与电荷的运动方向垂直,磁场力只能改变其运动方向,磁场

与运动电荷之间没有能量交换。 当电流元的电流方向与磁感应强度B 平行时,受力为零;当电流元的方向与B 垂直时,

受力最大,电流元在磁场中的受力方向始终垂直于电流的流动方向。 当电流环的磁矩方向与磁感应强度B 的方向平行时,受到的力矩为零;当两者垂直时,

受到的力矩最大

2-11什么是安培环路定理试述磁通连续性原理。

为真空磁导率,70 10π4-?=μ (H/m),I 为闭合曲线包围的电流。

安培环路定理表明:真空中恒定磁场的磁通密度沿任意闭合曲面的环量等于曲线包围的

电流与真空磁导率的乘积。

真空中恒定磁场通过任意闭合面的磁通为0。

磁场线是处处闭合的,没有起点与终点,这种特性称为磁通连续性原理。

2-12什么是感应电动势和感应磁通 感应电场强度沿线圈回路的闭合线积分等于线圈中的感应电动势,即 穿过闭合线圈中的磁通发生变化时,线圈中产生的感应电动势e 为

?

-?=E ρS J I ρ

ρd d ?=t

q

I d d =

B

v q ρρρ?=F B

l I F ρρρ

?=d ISB B Il IlBl Fl T ====2)(B S I T ρρρ?=S I ρρ=m B

T ρρ?=m I

l B l

?

=? 0 d μρρ?

=?S

S B 0d ρρt l E l

d d d Φ

-=??

ρρt e d d Φ-=

线圈中感应电流产生的感应磁通方向总是阻碍原有刺磁通的变化,所以感应磁通又称反磁通。

2-13什么是电磁感应定律

称为电磁感应定律,它表明穿过线圈中的磁场变化时,导线中产生感应电场。它表明,时变磁场可以产生时变电场。

3-1、试述真空中静电场方程及其物理意义。 积分形式:∮sEdS=q/ε∮lEdL=0 微分形式:!E=ρ/ε!×E=0 物理意义:真空中静电场的电场强度在某点的散度等于该点的电荷体密度与真空介电常数之

比;旋度处处为零。

3-2、已知电荷分布,如何计算电场强度

根据公式E (r )=∫v’ρ(r’)(r-r’)dV’/4πε|r-r’|^3已知电荷分布可直接计算其电场强度。

3-3、电场与介质相互作用后,会发生什么现象 会发生极化现象。

3-7、试述静电场的边界条件。

在两种介质形成的边界上,两侧的电场强度的切向分量相等,电通密度的法向分量相等;在两种各向同性的线性介质形成的边界上,电通密度切向分量是不连续的,电场强度的法向分量不连续。

介质与导体的边界条件:en×E=0enD=ρs :若导体周围是各向同性的线性介质,则En=ρs/εφ/n=-ρs/ε。

3-8、自由电荷是否仅存于导体的表面

由于导体中静电场为零,由式▽·D=p 得知,导体内部不可能存在自由电荷的体分布。因此,当导体处于静电平衡状态时,自由电荷只能分布在导体的表面。

3-9、处于静电场中的任何导体是否一定是等为体

由于导体中不存在静电场,导体中的电位梯度▽=0,这就意味着到导体中电位不随空间变化。所以,处于静电平衡状态的导体是一个等位体。

3-10、电容的定义是什么如何计算多导体之间的电容

由物理学得知,平板电容器正极板上携带的电量 q 与极板间的电位差 U 的比值是一个常数,此常数称为平板电容器的电容

3-11、如何计算静电场的能量点电荷的能量有多大为什么

已知在静电场的作用下,带有正电荷的带电体会沿电场方向发生运动,这就意味着电场力作了功。静电场为了对外作功必须消耗自身的能量,可见静电场是具有能量的。如果静止带电体在外力作用下由无限远处移入静电场中,外力必须反抗电场力作功,这部分功将转变为静电场的能量储藏在静电场中,使静电场的能量增加。由此可见,根据电场力作功或外力作功与静电场能量之间的转换关系,可以计算静电场能量。

?????-=?S l S

B t l E ρ

ρρρd d C

Q W 2

e

21=

点电荷的能量为:

设带电体的电量Q 是从零开始逐渐由无限远处移入的。由于开始时并无电场,移入第一个微量d q 时外力无须作功。当第二个d q 移入时,外力必须克服电场力作功。若获得的电位为,则外力必须作的功为d q ,因此,电场能量的增量为d q 。已知带电体的电位随着电荷的逐渐增加而不断升高,当电量增至最终值Q 时,外力作的总功,也就是电量为Q 的带电体

具有的能量为

已知孤立导体的电位等于携带的电量q 与电容C 的之比,即 代入上式,求得电量为Q 的孤立带电体具有的能量为

3-12如何计算电场力什么是广义力及广义坐标如何利用电场线判断电场力的方向

为了计算具有一定电荷分布的带电体之间的的电场力,通常采用虚位移法 广义力:企图改变某一个广义坐标的力

广义坐标:广义坐标是不特定的坐标。描述完整系统(见约束)位形的独立变量 利用电场线具有的纵向收缩与横向扩张的趋势可以判断电场力的方向。

3-13试述镜像法原理及其应用

是以一个或几个等效电荷代替边界的影响,将原来具有边界的非均匀空间变成无限大的均匀自由空间,从而使计算过程大为简化。静电场惟一性定理表明。只要这些等效电荷的引入后,原来的边界条件不变,那么原来区域中的静电场就不会改变,这是确定等效电荷的大小及其位置的依据。这些等效电荷通常处于镜像位置,因此称为镜像电荷,而这种方法称为镜像法。

应用:第一,点电荷与无限大的导体表面 第二,电荷与导体球

第三,线电荷与带电的导体圆柱 第四,点电荷与无限大的介质表面 3-15给出点电荷与导体球的镜像关系

若导体球接地,导体球的电位为零。为了等效导体球边界的影响,令镜像点电荷q' 位

于球心与点电荷q 的连线上。那么,球面上任一点电位为 可见,为了保证球面上任一点电位为零,必须选择镜像电荷为

为了使镜像电荷具有一个确定的值,必须要求比值r r '对于球面上任一点均具有同一数值。由图可见,若要求三角形△OPq 与△OqP

相似,则

=='f a

r r =常数。由此获知镜像电荷应为,

镜像电荷离球心的距离d 应为这样,根据q 及q' 即可计算球外空间任一点的电场强度。 若导体球不接地,则位于点电荷一侧的导体球表面上的感应电荷为负值,而另一侧表面上的感应电荷为正值。导体球表面上总的感应电荷应为零值。因此,对于不接地的导体球,若引入上述的镜像电荷q' 后,为了满足电荷守恒原理,必须再引入一个镜像电荷q",且必须令 显然,为了保证球面边界是一个等位面,镜像电荷q"必须位于球心。事实上,由于导体球不接地,因此,其电位不等零。由q 及q'在球面边界上形成的电位为零,因此必须引入第二个镜像电荷q"以提供一定的电位。

4-1、什么是弛豫时间它与导电介质的电参数关系如何

q

q W Q

e d )( 0

?

=?C

q =?C Q

W 2

e

21=r q

r q '

'

+=? π4 π4εεq

r

r q '-='q

f

a

q -='f

a

d 2

=

q q '

-=''

I l B l

?

=? 0 d μρ

ρ?

=?S

S B 0d ρρ70 10π4-?=μJ B ρρ0 μ=??4-2、给出恒定电流场方程式的积分形式和微分形式。

积分形式: 微分形式:

4-3、试述恒定电流场的边界条件。

在两种导电介质的边界两侧,电流密度矢量的切向分量不等,但其法向分量连续。

4-4、如何计算导电介质的热耗 单位体积中的功率损失: 总功率损失:

4-5、如何计算导电介质的电阻 导电介质的电位满足拉普拉斯方程 ,利用边界条件求出导电介质中的电位,根据

求出电流密度,进一步求出电流 .从而求电阻。

5-1、试述真空中恒定磁场方程式及其物理意义 物理意义:安培环路定理,式中0为真空磁导率, (H/m),I 为闭合曲线包围的电流。 真空中恒定磁场方程的微分形式为: 左式表明,真空中某点恒定磁场的磁感应强度的旋度等于该点的电流密度与真空磁导率的乘积。右式表明,真空中恒定磁场的磁感应强度的散度处处为零。可见,真空中恒定磁场是有旋无散的。

5-2、已知电流分布,如何求解恒定磁场 利用

5-3、给出矢量磁位满足的微分方程式。

矢量磁位: 其满足矢量泊松方程: 无源区满足矢量拉普拉斯方程:

5-4、磁场与介质相互作用后,会发生什么现象什么是顺磁性介质、抗磁性介质和铁磁性介质

会发生磁化现象。

顺磁性介质:正常情况下原子中的合成磁矩不为零,宏观合成磁矩为零,在外加磁场作用下,磁偶极子的磁矩方向朝着外加磁场方向转动,因此使得合成磁场增强的介质

抗磁性介质:正常情况下原子中的合成磁矩为零,当外加磁场时电子发生进动,产生的附加磁矩方向总是与外加磁场方向相反,导致合成磁场减弱的介质。

铁磁性介质:在外磁场作用下,大量磁畴发生转动,各个磁畴方向趋向一致,且畴界面积还会扩大,因而产生较强的磁性的介质。

0=??B ρV r r r r r J r B V ''-'-?'=?

'd ) ()( 4π)(3 0 ρρρρρρρρμS r r r r r J r B S S ''-'-?'=?

'd )()(π4)( 30 ρρρρρρρρμ?

''-'-?'=l r r r r l I r B 30 )(d π4)(ρρρ

ρρρρμA ρρ

??=B 0=??J ρ0 =??J ρ?

=?S

S J 0

d ρ

ρ?=?l l J 0d ρρJ E p l ρ

ρ?=UI V p P l ==d E J ρρσ=?

?=S

S J I d ρ

ρ02

=??02=?A ρJ

A ρρ0 2

μ-=??

?=l

l

A Φ d ρρ

5-5、什么是磁化强度它与磁化电流的关系如何

单位体积中磁矩的矢量和称为磁化强度。磁化电流密度以J' 表示。

体分布磁化电流: 面分布磁化电流:

5-6、试述介质中恒定磁场方程式及其物理意义。什么是磁场强度及磁导率相对磁导率是否可以小于一 它表明媒质中的磁场强度沿任一闭合曲线的环量等于闭合曲线包围的传导电流。

该式称为媒质中安培环路定律的微分形式。它表明媒质中某点磁场强度的旋度等于该点传导电流密度。

5-7、什么是均匀与非均匀、线性与非线性、各向同性与各向异性的磁性能三者之间有无联系

若介质的磁导率不随空间变化,则成为磁性能均匀介质。反之则称为磁性非均匀介质。若磁导率与外加磁场强度的大小及方向均无关,磁通密度与磁场强度成正比则称为磁性能各向同性的线性介质。对于均匀线性的各向同性介质,只要将真空中恒定磁场方程式中的真空磁导率环卫介质磁导率即可应用。 5-8、试述恒定磁场的边界条件。

恒定磁场的磁场强度切向分量是连续的,法向分量是不连续的;磁通密度的法向分量是连续的,切向分量不连续。

理想磁导体的边界条件:en ×H=0.

5-9、理想导电体(σ=∞)中是否可以存在恒定磁场理想磁导体(=∞)中是否可以存在静电场

磁导率为无限大的媒质称为理想导磁体。在理想导磁体中不可能存在磁场强度。 5-10、介电常数ε、电导率σ及磁导率分别描述介质什么特性 介质的极化性能、导电性能及磁化性能

5-11、什么是自感与互感如何进行计算

两个回路,回路电流分别为I1和I2,本身产生的磁通链分别为Φ11和Φ22,在对方中产生的磁通链分别为Φ12和Φ21,则称L11=Φ11/I1为回路L1的自感,M12=Φ12/I2为回路L2对L1的互感。互感可正可负,其值正负取决于两个线圈的电流方向,但自感始终为正值。

5-13、如何计算载流系统的磁场能量

6-1 什么是位移电流它与传导电流及运流电流的本质区别是什么为什么在不良导体中位移电流有可能大于传导电流

位移电流密度是电通密度的时间变化率,或者说是电场的时间变化率。

自由电子在导体中或电解液中形成的传导电流以及电荷在气体中形成的运流电流都是电荷运动形成的,而位移电流不是电荷运动,而是一种人为定义的概念。

在静电场中,由于,自然不存在位移电流。在时变电场中,电场变化愈快,

产生的位移电流密度也愈大。若某一时刻电场的时间变化率为零,即使电场很强,产

M ρρ??='J n e M ρ

ρρ?='S J I l H l =??

ρρd J H ρ

ρ=??∑?=?=N j l j j I W 1 m d 2

1

j

l A ρρ∑=ψ=N j j j I W 1m 21

生的位移电流密度也为零,故在不良导体中位移电流有可能大于传导电流。

6-2 试述麦克斯韦方程的积分形式与微分形式,并解释其物理意义.

物理意义:时变电磁场中的时变电场是有旋有散的,时变磁场是有旋无散的,但是,时变电磁场中的电场与磁场是不可分割的,因此时变电磁场是有旋有散场。在电荷及电流都不存在的无源区中,时变电磁场是有旋无散的。时变电场的方向与时变磁场的方向处处相互垂直。

6-3 什么是介质的特性方程

6-4 试述时变电磁场的边界条件,是否在任何边界上电场强度的切向分量及磁通密度的法向分量总是连续的 是

第一, 在任何边界上电场强度的切向分量是连续的 第二, 在任何边界上,磁感应强度的法向分量是连续的

第三,电位移的法向分量边界条件与媒质特性有关 第四,磁场强度的切向分量边界条件与媒质特性有关 6-5 什么是标量位和矢量位它们有何用途

矢量位: 已知时变磁场是无散场,则它可以表示为矢量场A 的旋度,即可令 式中 A 称为矢量位 标量位: 矢量场为无旋场。因此它可以用一个标量场的梯度来示. 即可令 . 式中称为标量位.

用途: 时变电磁场的场强与场源的关系比较复杂,直接求解需要较多的数学知识。为了简

化求解过程,引入标量位与矢量位作为求解时变电磁场的两个辅助函数

6-6 给出标量位和矢量位满足的微分方程及其解.

矢量位: 标量位: 6-7 什么是洛伦兹条件为什么它与电荷守恒定律是一致的

洛伦兹条件:令 时变电磁场必须符合电荷守恒定律因此,说明

A 与关系的洛伦兹条件一定符合电荷守恒定律.

6-8 什么是电磁辐射为何时变电荷和电流能产生电磁辐射

电磁辐射:即使在同一时刻源已消失,只要前一时刻源还存在,它们原先产生的空间场仍

t J ??-=??ρρE

D ρρ ε=H B ρ

ρ μ=J E J ρρρ'

+= σ0

)(e 12n =-?E E ρρρ

0)(e 12n =-?B B ρρρ

S ρ=-?)(12n D ρρρD e S J ρρρρ=-?)(12n H H e 2t 1t E E =2n n 1B B =S D D 1n 2n ρ=-S

J H ρρρ=?n e A B ρρ

??=???? ????+t A E ρ

ρ?-?

=??+t

A

E ρρA B ρρ??=J t t A A A ρρρρμ?με-????

?????+??=???-?2

22)(?-?=??+t

A E ρρερ?-=????+?)(2

A t ρt A ??-=???με

ρt

p

??-=??J

然存在,这就表明源已将电磁能量释放到空间,而空间电磁能量可以脱离源单独存在,这种现象称为电磁辐射.

只有时变电磁场才有这种辐射特性,而静态场完全被源所束缚.

6-9 如何计算时变电磁场的能量密度能流密度矢量的定义是什么如何根据电场及磁场计算

能流密度

时变电磁场的能量密度: 能流密度矢量:其方向表示能量流动方向,大小表示单位时间内垂直穿过单位面积的能量.

能流密度矢量:S (r )=E (r )×H (r )

6-10什么是正弦电磁场如何用复矢量表示正弦电磁场 正弦电磁场:其场强的方向与时间无关,但其大小随时间的变化规律为正弦函数具有这种变化规律的时变电磁场称正弦电磁场。 复矢量: 正弦电磁场:

6-11给出麦克斯韦方程及其位函数方程的复矢量形式. 麦克斯韦:以及: 位函数:

6-12什么是复能流密度矢量试述其实部及虚部的物理意义. 复能流密度矢量 其实部表示能量流动,虚部表示能量交换。实部就是能流密度矢量平均值。

7-1、给出无源区中电场及磁场满足的方程式.

???????=??-?=??-?0),(),(0),(),(22222

2t t r H t r H t

t r E t r E ρρρρρ

ρρρμεμε

7-2、什么是均匀平面波试述平面波的频率、波长、传播常数、相速、波阻抗及能速的定义

它们分别与哪些因素有关

电磁波的波面形状为平面的且在理想介质中的电磁波为均匀平面波。

时间相位(ωt )变化2π所经历的时间称为电磁波的周期,一秒内相位变化2π的次数称为频率,它始终与源的频率相同;空间相位(kr )变化2π所经过的距离称为波长,与介质特性有关;常数k=2π/λ称为相位常数;Vp=ω/k 称为相速;电场强度与磁场强度的振幅之比称为波阻抗;单位时间内的能量位移称为能速。

7-3、比较理想介质与导电介质中平面波的传播特性。

当平面波在导电介质中传播时,其传播特性不仅与介质特性有关,同时也与频率ω有关。

7-4、比较在及的两种介质中平面波的传播特性.

[]

)

,( ),( 21

),(22t H t E t w r r r ρρρμε+=)]( sin[)(),(e m r r E r E ρρρρρψω+=t t )

r (j m

m e )()(ψe r E r E ρρρρ&=] )(Im[),( j m t e r E t r E ωρρ&ρρ=D J H ρ

&ρ&ρ& j ω+=??B E

ρ&ρ& j ω-=??0=??B ρ&ρ&ρ&=??D ρω&ρ& j -=??J

E D ρ&ρ& ε=H B ρ

&ρ& μ=J E J ρ&ρ&ρ&'+= σJ

A A ρ

&ρ&ρ& 22

μμεω-=+?ε

ρ

?

εμω?&&&-=+? 22

)

()()(*c r H r E r S ρρ&ρρ&ρρ?=ωεσ<<ωεσ>>2

22111?

?? ??+≈??

?

??+ωεσωεσ

时,可以近似认为: ,则有: 时,可近似认为: ,则有:

7-5、集肤深度的定义是什么它与哪些因素有关

通常把场强振幅衰减到表面处振幅1/e 的深度称为集肤深度。与频率和电导率有关。 7-6、什么是平面波的极化特性什么是线极化,圆极化与椭圆极化它们之间的相互关系如何什么是椭圆极化波的轴比

电场强度的方向随时间变化的规律称为平面波的极化特性.

在空间任一固定点,电场强度矢量的端点随时间的变化轨迹为与x 轴平行的直线,这种平面波的极化特性称为线极化.

对于某一固定的z 点,夹角为时间t 的函数;电场强度矢量的方向随时间不断地旋转,但其大小不变;因此,合成波的电场强度矢量的端点轨迹为一个圆,这种变化规律称为圆极化.

对于空间任一点,即固定的z 值,合成波矢量的端点轨迹是一个椭圆,因此,这种平面波称为椭圆极化波.

两个振幅相等,相位相差2π

的空间相互正交的线极化波,合成后形成一个圆极化波。反

之,一个圆极化波也可以分解为两个振幅相等,相位相差2π

的空间相互正交的线极化波。 线极化波可以认为是轴比为无限大的椭圆极化波,而圆极化波可以认为是轴比等于0分贝

的椭圆极化波.

工程上定义椭圆的长轴与短轴之比称为轴比

ωεσ<< μεω='k εμσ2 =''k c εμ=Z ωεσ>>ωεσ

ωεσ≈??

? ??+21μσωμσf k k π2 ''==='σμσωμf Z π)j 1(j c +≈=

(完整版)电磁场与电磁波答案(第四版)谢处方

一章习题解答 1.1 给定三个矢量A 、B 和C 如下: 23x y z =+-A e e e 4y z =-+B e e 52x z =-C e e 求:(1)A a ;(2)-A B ;(3)A B g ; (4)AB θ;(5)A 在B 上的分量;(6)?A C ; (7)()?A B C g 和()?A B C g ;(8)()??A B C 和()??A B C 。 解 (1 )23A x y z +-= ==-e e e A a e e e A (2)-=A B (23)(4)x y z y z +---+=e e e e e 64x y z +-=e e e (3)=A B g (23)x y z +-e e e (4)y z -+=e e g -11 (4)由 cos AB θ ===A B A B g ,得 1cos AB θ- =(135.5=o (5)A 在B 上的分量 B A =A cos AB θ ==A B B g (6)?=A C 1 235 02x y z -=-e e e 41310x y z ---e e e (7)由于?=B C 04 1502x y z -=-e e e 8520x y z ++e e e ?=A B 123041 x y z -=-e e e 1014x y z ---e e e 所以 ()?=A B C g (23)x y z +-e e e g (8520)42x y z ++=-e e e ()?=A B C g (1014)x y z ---e e e g (52)42x z -=-e e (8)()??=A B C 1014502x y z ---=-e e e 2405x y z -+e e e ()??=A B C 1 238 5 20 x y z -=e e e 554411x y z --e e e

电磁场与电磁波课后习题及答案六章习题解答

第六章 时变电磁场 6.1 有一导体滑片在两根平行的轨道上滑动,整个装置位于正弦时变磁场 5cos mT z e t ω=B 之中,如题6.1图所示。滑片的位置由0.35(1cos )m x t ω=-确定,轨 道终端接有电阻0.2R =Ω,试求电流i. 解 穿过导体回路abcda 的磁通为 5cos 0.2(0.7)cos [0.70.35(1cos )]0.35cos (1cos )z z d B ad ab t x t t t t ωωωωωΦ==?=?-=--=+?B S e e 故感应电流为 11 0.35sin (12cos ) 1.75sin (12cos )mA in d i R R dt t t t t R ωωωωωωΦ = =-=-+-+E 6.2 一根半径为a 的长圆柱形介质棒放入均匀磁场0z B =B e 中与z 轴平行。设棒以角 速度ω绕轴作等速旋转,求介质的极化强度、体积和表面上单位长度的极化电荷。 解 介质棒距轴线距离为r 处的感应电场为 00 z r r r B φωω=?=?=E v B e e B e 故介质棒的极化强度为 00000(1)()e r r r r B r B εεεωεεω==-=-P E e e X 极化电荷体密度为 200 00 11()()2()P rP r B r r r r B ρεεωεεω?? =-??=- =--??=--P 极化电荷面密度为 0000()()P r r r a e r a B σεεωεεω==?=-?=-P n B e 则介质体积和表面上同单位长度的极化电荷分别为 220020012()212()P P PS P Q a a B Q a a B πρπεεωπσπεεω=??=--=??=- 6.3 平行双线传输线与一矩形回路共面,如题6.3图所示。设0.2a m = 、0.1m b c d ===、7 1.0cos(210)A i t π=?,求回路中的感应电动势。

生理学第八版课后思考题参考答案解析

第一章思考题 1. 生理学研究为必须在器官和系统水平、细胞和分子水平以及整体水平进行?人体生理学研究人体功能,由于人体功能取决于各器官系统的功能,各器官系统的功能取决于组成这些器官系统的细胞的功能,细胞功能又取决于亚细胞器和生物分子的相互作用。所以,要全面探索人体生理学,研究应在整体水平、器官和系统水平以及分子水平上进行,并将各个水平的研究结果加以整合。 2. 为什么生理学中非常看重稳态这一概念? 人体细胞大部不与外界环境直接接触,而是浸浴在细胞外液(血液、淋巴、组织液等)之中。因此,细胞外液成为细胞生存的体环境,称为机体的环境。细胞的正常代活动需要环境理化因素的相对恒定,使其经常处于相对稳定状态,这种状态称为稳态或自稳态。稳态的维持是机体自我调节的结果,其维持需要全身各系统和器官的共同参与和相互协调。稳态具有十分重要的生理意义。因为细胞的各种代活动都是酶促反应,因此,细胞外液中需要足够的营养物质、O2和水分,以及适宜的温度、离子浓度、酸碱度和渗透压等。细胞膜两侧一定的离子浓度和分布也是可兴奋细胞保持其正常兴奋性和产生生物电的重要保证。稳态的破坏将影响细胞功能活动的正常进行,如高热、低氧、水与电解质以及酸碱平衡紊乱等都将导致细胞功能的重损害,引起疾病,甚至危及生命。因此,稳态是维持机体正常生命活动的必要条件。在临床上,若某些血检指标在较长时间明显偏离正常值,即表明稳态已遭到破坏,提示机体可能已患某种疾病。3. 试举例说明负反馈、正反馈和前馈在生理功能活动调节中的意义。 受控部分发出的反馈信息调整控制部分的活动,最终使受控部分的活动朝着与它

原先活动相反的向改变,称为负反馈。人体的负反馈极为多见,在维持机体生理活动的稳态中具有重要意义。动脉血压的压力感受性反射就是一个极好的例子。当动脉血压升高时,可通过反射抑制心脏和血管的活动,使心脏活动减弱,血管舒,血压便回降;相反,而当动脉血压降低时,也可通过反射增强心脏和血管的活动,使血压回升,从而维持血压的相对稳定。 受控部分发出的反馈信息促进与加强控制部分的活动,最终使受控部分的活动朝着与它原先活动相同的向改变,称为正反馈。正反馈的意义在于产生“滚雪球”效应,或促使某一生理活动过程很快达到高潮并发挥最大效应。如在排尿反射过程中,当排尿发动后,由于尿液进入后尿道并刺激此处的感受器,后者不断发出反馈信息进一步加强排尿中枢的活动,使排尿反射一再加强,直至尿液排完为止。控制部分在反馈信息尚未到达前已受到纠正信息(前馈信息)的影响,及时纠正其指令可能出现的偏差,这种自动控制形式称为前馈。如在寒冷环境中,当体温降低到一定程度时,便会刺激体温调节中枢,使机体的代活动加强,产热增加,同时皮肤血管收缩,使体表散热减少,于是体温回升。这是负反馈控制。但实际上正常人的体温是非常稳定的。因为除上述反馈控制外,还有前馈控制的参与,人们可根据气温降低的有关信息,通过视、听等感受器官传递到脑,脑就立即发出指令增加产热活动和减少机体散热。这些产热和散热活动并不需要等到寒冷刺激使体温降低以后,而是在体温降低之前就已经发生。条件反射也是一种前馈控制。

电磁场与电磁波(第三版)课后答案第1章

第一章习题解答 1.1 给定三个矢量A 、B 和C 如下: 23x y z =+-A e e e 4y z =-+B e e 52x z =-C e e 求:(1)A a ;(2)-A B ;(3)A B ;(4)A B θ;(5)A 在B 上的分量;(6)?A C ; (7)()?A B C 和()?A B C ;(8)()??A B C 和()??A B C 。 解 (1 )23A x y z +-= = =e e e A a e e e A (2)-=A B (23)(4)x y z y z +---+=e e e e e 64x y z +-=e e e (3)=A B (23)x y z +-e e e (4)y z -+=e e -11 ( 4 ) 由 c o s AB θ =1 1 2 3 8 = A B A B , 得 1 c o s A B θ- =(135.5- = (5)A 在B 上的分量 B A =A c o s AB θ = =- A B B (6)?=A C 1 235 02x y z -=-e e e 41310x y z ---e e e (7)由于?=B C 04 1502x y z -=-e e e 8520x y z ++e e e ?=A B 1 230 4 1 x y z -=-e e e 1014x y z ---e e e 所以 ()?=A B C (23)x y z +-e e e (8520)42x y z ++=-e e e ()?=A B C (1014)x y z ---e e e (52)42x z -=-e e (8)()??=A B C 1014502 x y z ---=-e e e 2405x y z -+e e e ()??=A B C 1 238 5 20 x y z -=e e e 554411x y z --e e e 1.2 三角形的三个顶点为1(0,1,2)P -、2(4,1,3)P -和3(6,2,5)P 。 (1)判断123P P P ?是否为一直角三角形; (2)求三角形的面积。

第四章课后思考题及参考答案

第四章课后思考题及参考答案 1、为什么说资本来到世间,从头到脚,每个毛孔都滴着血和肮脏的东西? [答案要点]资本来到世间,从头到脚,每个毛孔都滴着血和肮脏的东西。资本主义的发展史,就是资本剥削劳动、列强掠夺弱国的历史,这种剥夺的历史是用血和火的文字载入人类编年史的。在自由竞争时代,西方列强用坚船利炮在世界范围开辟殖民地,贩卖奴隶,贩卖鸦片,依靠殖民战争和殖民地贸易进行资本积累和扩张。发展到垄断阶段后,统一的、无所不包的世界市场和世界资本主义经济体系逐步形成,资本家垄断同盟为瓜分世界而引发了两次世界大战,给人类带来巨大浩劫。二战后,由于社会主义的胜利和民族解放运动的兴起,西方列强被迫放弃了旧的殖民主义政策,转而利用赢得独立和解放的广大发展中国家大规模工业化的机会,扩大资本的世界市场,深化资本的国际大循环,通过不平等交换、资本输出、技术垄断以及债务盘剥等,更加巧妙地剥削和掠夺发展中国家的资源和财富。在当今经济全球化进程中,西方发达国家通过它们控制的国际经济、金融等组织,通过它们制定的国际“游戏规则”,推行以所谓新自由主义为旗号的经济全球化战略,继续主导国际经济秩序,保持和发展它们在经济结构和贸易、科技、金融等领域的全球优势地位,攫取着经济全球化的最大好处。资本惟利是图的本性、资本主义生产无限扩大的趋势和整个社会生产的无政府状态,还造成日益严重的资源、环境问题,威胁着人类的可持续发展和生存。我们今天看到的西方发达资本主义国家的繁荣稳定,是依靠不平等、不合理的国际分工和交换体系,依靠发展中国家提供的广大市场、廉价资源和廉价劳动力,通过向发展中国家转嫁经济社会危机和难题、转移高耗能高污染产业等方式实现的。资本主义没有也不可能给世界带来普遍繁荣和共同富裕。 2、如何理解商品二因素的矛盾来自劳动二重性的矛盾,归根结底来源于私人劳动和社会劳的矛盾?[答案要点]商品是用来交换的劳动产品,具有使用价值和价值两个因素或两种属性。在私有制条件下,商品所包含使用价值和价值的矛盾是由私有制为基础的商品生产的基本矛盾即私人劳动和社会劳动的矛盾所决定的。以私有制为基础的商品经济是以生产资料的私有制和社会分工为存在条件的。一方面,在私有制条件下,生产资料和劳动力都属于私人所有,他们生产的产品的数量以及品种等,完全由自己决定,劳动产品也归生产者自己占有和支配,或者说,商品生产者都是独立的生产者,他们要生产什么,怎样进行生产,生产多少,完全是他们个人的私事。因此,生产商品的劳动具有私人性质,是私人劳动。另一方面,由于社会分工,商品生产者之间又互相联系、互相依存,各个商品生产者客观上都要为满足他人和社会的需要而进行生产。因此,他们的劳动又都是社会劳动的组成部分。这样,生产商品的劳动具有社会的性质,是社会劳动。对此,马克思指出,当劳动产品转化为商品后,“从那时起,生产者的私人劳动真正取得了二重的社会性质。一方面,生产者的私人劳动必须作为一定的有用劳动来满足一定的社会需要,从而证明它们是总劳动的一部分,是自然形成的社会分工体系的一部分。另一方面,只有在每一种特殊的有用的私人劳动可以同任何另一种有用的私人劳动相交换从而相等时,生产者的私人劳动才能满足生产者本人的多种需要。完全不同的劳动所以能够相等,只是因为它们的实际差别已被抽去,它们已被化成它们作为人类劳动力的耗费、作为抽象的人类劳动所具有的共同性质。”私有制条件下,商品生产者私人劳动所具有的这二重性质,表现为生产商品的劳动具有私人劳动和社会劳动的二重性。 生产商品的私人劳动和社会劳动是统一的,同时也是对立的。其矛盾性表现在:作为私人劳动,一切生产活动都属于生产者个人的私事,但作为社会劳动,他的产品必须能够满足一定的社会需要,他的私人劳动才能转化为社会劳动。而商品生产者的劳动直接表现出来的是它的私人性,并不是它的社会性,他的私人劳动能否为社会所承认,即能否转化为社会劳动,他自己并不能决定,于是就形成了私人劳动和社会劳动的矛盾。这一矛盾的解决,只有通过商品的交换才能实现。当他的产品在市场上顺利地实现了交换之后,他的私人劳动也就成了社会劳动的一部分,他的具体劳动所创造的使用价值才是社会需要的,他的抽象劳动所形成的价值才能实现。如果他的劳动产品在市场上没有卖出去,那就表明,尽管他是为社会生产的,但事实上,社会并不需要他的产品,那么他的产品

电磁场与电磁波答案(无填空答案).

电磁场与电磁波复习材料 简答 1. 简述恒定磁场的性质,并写出其两个基本方程。 2. 试写出在理想导体表面电位所满足的边界条件。 3. 试简述静电平衡状态下带电导体的性质。 答:静电平衡状态下,带电导体是等位体,导体表面为等位面;(2分) 导体内部电场强度等于零,在导体表面只有电场的法向分量。(3分) 4. 什么是色散?色散将对信号产生什么影响? 答:在导电媒质中,电磁波的传播速度随频率变化的现象称为色散。 (3分) 色散将使信号产生失真,从而影响通信质量。 (2分) 5.已知麦克斯韦第二方程为t B E ??- =?? ,试说明其物理意义,并写出方程的积分形式。 6.试简述唯一性定理,并说明其意义。 7.什么是群速?试写出群速与相速之间的关系式。

8.写出位移电流的表达式,它的提出有何意义? 9.简述亥姆霍兹定理,并说明其意义。 答:当一个矢量场的两类源(标量源和矢量源)在空间的分布确定时,该矢量场就唯一地确定了,这一规律称为亥姆霍兹定理。 (3分) 亥姆霍兹定理告诉我们,研究任意一个矢量场(如电场、磁场等),需要从散度和旋度两个方面去研究,或者是从矢量场的通量和环量两个方面去研究 10.已知麦克斯韦第二方程为S d t B l d E S C ???-=???,试说明其物理意义,并写出方程的微 分形式。 答:其物理意义:随时间变化的磁场可以产生电场。 (3分) 方程的微分形式: 11.什么是电磁波的极化?极化分为哪三种? 答:电磁波的电场强度矢量的方向随时间变化所描绘的轨迹称为极化。(2分) 极化可以分为:线极化、圆极化、椭圆极化。 12.已知麦克斯韦第一方程为 t D J H ??+ =?? ,试说明其物理意义,并写出方程的积分形式。

电磁场与电磁波课后答案

第一章 矢量分析 重点和难点 关于矢量的定义、运算规则等内容可让读者自学。应着重讲解梯度、散度、旋度的物理概念和数学表示,以及格林定理和亥姆霍兹定理。至于正交曲面坐标系一节可以略去。 考虑到高年级同学已学过物理学,讲解梯度、散度和旋度时,应结合电学中的电位、积分形式的高斯定律以及积分形式的安培环路定律等内容,阐述梯度、散度和旋度的物理概念。详细的数学推演可以从简,仅给出直角坐标系中的表达式即可。讲解无散场和无旋场时,也应以电学中介绍的静电场和恒定磁场的基本特性为例。 至于格林定理,证明可免,仅给出公式即可,但应介绍格林定理的用途。 前已指出,该教材的特色之一是以亥姆霍兹定理为依据逐一介绍电磁场,因此该定理应着重介绍。但是由于证明过程较繁,还要涉及? 函数,如果学时有限可以略去。由于亥姆霍兹定理严格地定量描述了自由空间中矢量场与其散度和旋度之间的关系,因此应该着重说明散度和旋度是产生矢量场的源,而且也是惟一的两个源。所以,散度和旋度是研究矢量场的首要问题。 此外,还应强调自由空间可以存在无散场或无旋场,但是不可能存在既无散又无旋的矢量场。这种既无散又无旋的矢量场只能存在于局部的无源区中。 重要公式 直角坐标系中的矢量表示:z z y y x x A A A e e e A ++= 矢量的标积:代数定义:z z y y x x B A B A B A ++=?B A 几何定义:θcos ||||B A B A =? 矢量的矢积:代数定义:z y x z y x z y x B B B A A A e e e B A =? 几何定义:θsin ||B ||A e B A z =? 标量场的梯度:z y x z y ??+??+??=?Φ ΦΦΦe e e x 矢量场的散度:z A y A x A z y x ??+??+??= ??A 高斯定理:???=??S V V d d S A A 矢量场的旋度:z y x z y A A A z y x ?? ???? = ??e e e A x ; 斯托克斯定理: ???=???l S d d )(l A S A

书本每章课后思考题参考答案

书本每章课后思考题参考答案 第一章 1.危险化学品生产的危害性主要表现在哪两个方面? P1 2.《危险化学品安全管理条例》规定的危险化学品包括哪七大类?P2-P3 3.哪些因素导致化工生产的高度危险性? P11 4.是否装置的规模越大、自动化程度越高,生产越安全?为什么? 否 P4、P6、P12、P13 第二章 1.《安全生产法》规定生产经营单位的从业人员有哪些权利和义务?P30、P36 2.企业可以与从业人员通过自愿协商方式订立的劳动合同是不是都有效?哪些内容是不能协商的?否 P19 3.根据《特种设备安全监察条例》,特种设备包括哪些?P21 4.哪些伤亡事故属于工伤事故?P24 5.违反安全操作规程导致操作者本人伤亡的,是否享受工伤保险待遇?是P29 第三章 1.什么是安全生产、安全管理?P38 2.事故的直接原因有哪些?P46 3.预防事故的综合对策有哪些? P40-P50 4.列出五种化工企业安全生产基本规章制度?P53 – P63 5.为什么要重视班组安全管理?P64 第四章 1.燃烧的条件是什么?P71 2.什么是化学爆炸?化学爆炸分为几类?P77 – P78 3.列举出化工生产中常见的点火源? P93 4.化工生产中的火灾爆炸危险性分析可从哪几个方面进行? P81 5.列出不能用水扑灭的火灾?P112 第五章 1.人的触电方式有哪些?P117 2.防止触电事故的措施有哪些?P118-P120 3. A P119 4. C 5.电气火灾爆炸中的点火源的表现形式有哪些?P125

第六章 1.什么是腐蚀?它有什么危害?P131 2.常用的腐蚀控制措施有哪些? P135 第七章 1.锅炉压力容器造成的破坏作用有哪三种方式?P153 2.什么是锅炉的三大安全附件?P146 3.压力容器的安全装置有哪些?P146 4.压力容器的主要受压元件有哪些? 5.锅炉的主要受压元件有哪些?P144 6. C P148 第八章 1.从安全方面讲,化工检修有哪些特点?P157 2.设备检修施工前需要做好哪些工作?P158 –P159 3.动火作业的安全要点有哪些?P167 – P168 4.罐内作业有哪些特殊的危险因素?任何消除?P172 – P175第九章 1.机械性伤害主要发生在什么区域?P180 2.典型的安全防护装置有哪些?P182 – P184 3.起重吊装作业应有哪些人员在场?人员资格有何要求?P188 4.什么是起重机司机“十不吊”?P188 第十章 1. ABCDE P190 2. C P192 3. ABC P192 4. A P192 5. ABCDE P192 6. ABC P199 7. BC 8.职业危害防治技术有哪些? P193 – P195

大学语文课后思考题参考答案大汇总

第一讲《蒹葭》思考题 1. 你还能举出几首临水怀人的诗词作品吗? 如《诗经·陈风》中的“东门之池”、“泽陂”,《古诗十九首》中的“涉江采芙蓉”,温庭筠的《梦江南》等。 2. 有的诗内容十分确定,有的诗可以多种理解,请你结合本文分析其中的原因何在。 诗内容确定,主要是所写对象具体;而含蓄的诗歌,力图使诗歌表现的对象给人以不确定性,难以指实,如本篇中的“在水一方”的美人,可以指情感世界的恋人,也可以指家国渴慕的贤人。 3. 本诗的复沓形式与表现的思想感情之间有什么关联? 它的艺术作用在于很好地表现事物进展的顺序和 程度,协调诗的韵律节奏,强化诗的音乐美和抒情气氛,增强表情达意的审美效果。 4. 在当代文艺作品里,有没有采用这种方式表达情思的?请举几例。 当代作品中经常运用复沓形式表达情思,而且是很普遍的艺术手法。如刘半农《教我如何不想他》、康白情《江南》、沈尹默《月夜》等。 第二讲《无题》李商隐思考题 1. 你认为诗中的男主人公是否是诗人自己? 供学生独立思考 2. 与《长恨歌》那种内容十分明确的爱情诗相比,这种含混朦胧的作品的长处与短处各有哪些? 本诗具体内容的含混及缺失,反而提供给读者进行联想、想象的空间,更能引发不同读者多方面的感受。缺点是不太适合痛快淋漓地表达情感以及叙述事件。 3. 能否再举出几首具有朦胧美的诗作? 如阮籍《咏怀》、白居易《花非花》、李商隐《锦瑟》、李煜《菩萨蛮》“花明月暗笼轻纱”等。 第三讲庄子秋水思考题1. 你认为这种对话体在说理时有什么好处?有什么不 足? 对话体多通过两个人物的问答和辩论来阐述道理,善于将不同思想的碰撞或逻辑思辨的过程有机地呈现出来,其语言也容易具有生动、活泼和个性化的特点。其不足之处是思路和逻辑有时不够严谨。 2. 在先秦诸子中,还有谁喜欢用寓言故事来阐述其哲学思想? 韩非子。《韩非子》中的《内储说》、《外储说》、《说林》、《喻老》、《十过》皆为寓言故事之专集,其数量居先秦散文之首。然其寓言主要取材于历史和现实,与庄子寓言的奇幻谲怪呈现为完全不同的风格。 3. 在阐述哲理时,本文使用了多种修辞手法,请指出来,并说明其效果如何。 拟人、比喻、对比、排偶,说理形象而有力。 4. 本文中有若干语句,在后世化为人们习用的成语,请指出来。 望洋兴叹、贻笑大方、坐井观天、太仓稊米。 5. 比较庄子和孟子的文章风格,谈谈二者间有何差别? 教师引导学生自由讨论。 第四讲韩愈与潮州文化思考题 1. 苏轼曾说:“读《祭十二郎文》不下泪者,其人必不友。”分析此说是否有道理。 苏轼的说法带有些夸张的成分,不过也指出此文饱蘸着作者真情的特点。 2. 后人认为袁枚的《祭妹文》,乃是本文的接踵之作。通过比较两文,你能否找出祭文佳作的一些共通之处? 《祭十二郎文》饱含着韩愈对十二郎的满腔真情,袁枚《祭妹文》也通篇充盈着兄妹之间的诚挚、亲密之情。故而,祭文的最可贵处,在于能抒写真情,有真情贯注于其中。

电磁场与电磁波基础知识总结

第一章 一、矢量代数 A ?B =AB cos θ A B ?= AB e AB sin θ A ?(B ?C ) = B ?(C ?A ) = C ?(A ?B ) ()()()C A C C A B C B A ?-?=?? 二、三种正交坐标系 1. 直角坐标系 矢量线元x y z =++l e e e d x y z 矢量面元=++S e e e x y z d dxdy dzdx dxdy 体积元d V = dx dy dz 单位矢量的关系?=e e e x y z ?=e e e y z x ?=e e e z x y 2. 圆柱形坐标系 矢量线元=++l e e e z d d d dz ρ?ρρ?l 矢量面元=+e e z dS d dz d d ρρ?ρρ? 体积元dz d d dV ?ρρ= 单位矢量的关系?=??=e e e e e =e e e e z z z ρ??ρ ρ? 3. 球坐标系 矢量线元d l = e r d r + e θ r d θ + e ? r sin θ d ? 矢量面元d S = e r r 2sin θ d θ d ? 体积元 ?θθd d r r dV sin 2= 单位矢量的关系?=??=e e e e e =e e e e r r r θ? θ??θ 三、矢量场的散度和旋度 1. 通量与散度 =?? A S S d Φ 0 lim ?→?=??=??A S A A S v d div v 2. 环流量与旋度 =??A l l d Γ max n rot =lim ?→???A l A e l S d S 3. 计算公式 ????= ++????A y x z A A A x y z 11()z A A A z ?ρρρρρ?????= ++????A 22111()(s i n )s i n s i n ????= ++????A r A r A A r r r r ? θ θθθθ? x y z ? ????= ???e e e A x y z x y z A A A 1z z z A A A ρ?ρ?ρρ?ρ? ?? ??= ???e e e A

化工原理课后思考题参考答案

第二章流体输送机械 2-1 流体输送机械有何作用 答:提高流体的位能、静压能、流速,克服管路阻力。 2-2 离心泵在启动前,为什么泵壳内要灌满液体启动后,液体在泵内是怎样提高压力的泵入口的压力处于什么状体 答:离心泵在启动前未充满液体,则泵壳内存在空气。由于空气的密度很小,所产生的离心力也很小。此时,在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。虽启动离心泵,但不能输送液体(气缚); 启动后泵轴带动叶轮旋转,叶片之间的液体随叶轮一起旋转,在离心力的作用下,液体沿着叶片间的通道从叶轮中心进口位置处被甩到叶轮外围,以很高的速度流入泵壳,液体流到蜗形通道后,由于截面逐渐扩大,大部分动能转变为静压能。 泵入口处于一定的真空状态(或负压) 2-3 离心泵的主要特性参数有哪些其定义与单位是什么 1、流量q v: 单位时间内泵所输送到液体体积,m3/s, m3/min, m3/h.。 2、扬程H:单位重量液体流经泵所获得的能量,J/N,m 3、功率与效率:

轴功率P :泵轴所需的功率。或电动机传给泵轴的功率。 有效功率P e :gH q v ρ=e P 效率η:p P e = η 2-4 离心泵的特性曲线有几条其曲线的形状是什么样子离心泵启动时,为什么要关闭出口阀门 答:1、离心泵的H 、P 、η与q v 之间的关系曲线称为特性曲线。共三条; 2、离心泵的压头H 一般随流量加大而下降 离心泵的轴功率P 在流量为零时为最小,随流量的增大而上升。 η与q v 先增大,后减小。额定流量下泵的效率最高。该最高效率点称为泵 的设计点,对应的值称为最佳工况参数。 3、关闭出口阀,使电动机的启动电流减至最小,以保护电动机。 2-5 什么是液体输送机械的扬程离心泵的扬程与流量的关系是怎样测定的液体的流量、泵的转速、液体的粘度对扬程有何影响 答:1、单位重量液体流经泵所获得的能量 2、在泵的进、出口管路处分别安装真空表和压力表,在这两处管路截面1、 2间列伯努利方程得:f V M H g u u g P P h H ∑+-+-+=221220ρ

电磁场与电磁波试题答案

《电磁场与电磁波》试题1 一、填空题(每小题1分,共10分) 1.在均匀各向同性线性媒质中,设媒质的导磁率为,则磁感应强度和磁场满足的方程为:。 2.设线性各向同性的均匀媒质中,称为方程。 3.时变电磁场中,数学表达式称为。 4.在理想导体的表面,的切向分量等于零。 5.矢量场穿过闭合曲面S的通量的表达式为:。 6.电磁波从一种媒质入射到理想表面时,电磁波将发生全反射。 7.静电场是无旋场,故电场强度沿任一条闭合路径的积分等于。 8.如果两个不等于零的矢量的等于零,则此两个矢量必然相互垂直。 9.对平面电磁波而言,其电场、磁场和波的传播方向三者符合关系。 10.由恒定电流产生的磁场称为恒定磁场,恒定磁场是无散场,因此,它可用函数的旋度来表示。 二、简述题(每小题5分,共20分) 11.已知麦克斯韦第二方程为,试说明其物理意义,并写出方程的积分形式。 12.试简述唯一性定理,并说明其意义。 13.什么是群速?试写出群速与相速之间的关系式。 14.写出位移电流的表达式,它的提出有何意义? 三、计算题(每小题10分,共30分) 15.按要求完成下列题目 (1)判断矢量函数是否是某区域的磁通量密度? (2)如果是,求相应的电流分布。

16.矢量,,求 (1) (2) 17.在无源的自由空间中,电场强度复矢量的表达式为 (1)试写出其时间表达式; (2)说明电磁波的传播方向; 四、应用题(每小题10分,共30分) 18.均匀带电导体球,半径为,带电量为。试求 (1)球内任一点的电场强度 (2)球外任一点的电位移矢量。 19.设无限长直导线与矩形回路共面,(如图1所示), (1)判断通过矩形回路中的磁感应强度的方向(在图中标出);(2)设矩形回路的法向为穿出纸面,求通过矩形回路中的磁通量。 20.如图2所示的导体槽,底部保持电位为,其余两面电位为零,(1)写出电位满足的方程; (2)求槽内的电位分布

电磁场与电磁波第四版谢处方课后答案

电磁场与电磁波(第四版)谢处方 课后答案 第一章习题解答 1.1 给定三个矢量A 、B 和C 如下: 23x y z =+-A e e e 4y z =-+B e e 52x z =-C e e 求:(1)A a ;(2)-A B ;(3)A B g ;(4)AB θ;(5)A 在B 上的分量;(6)?A C ; (7)()?A B C g 和()?A B C g ; (8)()??A B C 和()??A B C 。 解 (1 )23A x y z +-= ==+e e e A a e e e A (2)-=A B (23)(4)x y z y z +---+=e e e e e 64x y z +-=e e e (3)=A B g (23)x y z +-e e e (4)y z -+=e e g -11 (4)由 cos AB θ = ==A B A B g ,得 1cos AB θ- =(135.5=o (5)A 在B 上的分量 B A =A cos AB θ ==A B B g (6)?=A C 1235 02 x y z -=-e e e 41310x y z ---e e e (7)由于?=B C 041502 x y z -=-e e e 8520x y z ++e e e ?=A B 123041 x y z -=-e e e 1014x y z ---e e e 所以 ()?=A B C g (23)x y z +-e e e g (8520)42x y z ++=-e e e ()?=A B C g (1014)x y z ---e e e g (52)42x z -=-e e (8)()??=A B C 1014502 x y z ---=-e e e 2405x y z -+e e e ()??=A B C 1 238 5 20 x y z -=e e e 554411x y z --e e e 1.2 三角形的三个顶点为1(0,1,2)P -、2(4,1,3)P -和3(6,2,5)P 。 (1)判断123 PP P ?是否为一直角三角形; (2)求三角形的面积。 解 (1)三个顶点1(0,1,2) P -、2(4,1,3)P -和3(6,2,5)P 的位置矢量分别为 12y z =-r e e ,243x y z =+-r e e e ,3625x y z =++r e e e

最新化工原理课后思考题参考答案

第二章 流体输送机械 2-1 流体输送机械有何作用? 答:提高流体的位能、静压能、流速,克服管路阻力。 2-2 离心泵在启动前,为什么泵壳内要灌满液体?启动后,液体在泵内是怎样提高压力的?泵入口的压力处于什么状体? 答:离心泵在启动前未充满液体,则泵壳内存在空气。由于空气的密度很小,所产生的离心力也很小。此时,在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。虽启动离心泵,但不能输送液体(气缚); 启动后泵轴带动叶轮旋转,叶片之间的液体随叶轮一起旋转,在离心力的作用下,液体沿着叶片间的通道从叶轮中心进口位置处被甩到叶轮外围,以很高的速度流入泵壳,液体流到蜗形通道后,由于截面逐渐扩大,大部分动能转变为静压能。 泵入口处于一定的真空状态(或负压) 2-3 离心泵的主要特性参数有哪些?其定义与单位是什么? 1、流量q v : 单位时间内泵所输送到液体体积,m 3/s, m 3/min, m 3/h.。 2、扬程H :单位重量液体流经泵所获得的能量,J/N ,m 3、功率与效率: 轴功率P :泵轴所需的功率。或电动机传给泵轴的功率。 有效功率P e :gH q v ρ=e P 效率η:p P e =η 2-4 离心泵的特性曲线有几条?其曲线的形状是什么样子?离心泵启动时,为什么要关闭出口阀门? 答:1、离心泵的H 、P 、η与q v 之间的关系曲线称为特性曲线。共三条; 2、离心泵的压头H 一般随流量加大而下降 离心泵的轴功率P 在流量为零时为最小,随流量的增大而上升。 η与q v 先增大,后减小。额定流量下泵的效率最高。该最高效率点称为泵的设计点,对应的值称为最佳工况参数。 3、关闭出口阀,使电动机的启动电流减至最小,以保护电动机。 2-5 什么是液体输送机械的扬程?离心泵的扬程与流量的关系是怎样测定的?液体的流量、泵的转速、液体的粘度对扬程有何影响? 答:1、单位重量液体流经泵所获得的能量 2、在泵的进、出口管路处分别安装真空表和压力表,在这两处管路截面1、2间列伯努利方程得: f V M H g u u g P P h H ∑+-+-+=221220ρ 3、离心泵的流量、压头均与液体密度无关,效率也不随液体密度而改变,因而当被输送液体密度发生变化时,H-Q 与η-Q 曲线基本不变,但泵的轴功率与液体密度成正比。当被输送液体的粘度大于常温水的粘度时,泵内液体的能量损失增大,导致泵的流量、扬程减小,效率下降,但轴功率增加,泵的特性曲线均发生变化。 2-6 在测定离心泵的扬程与流量的关系时,当离心泵出口管路上的阀门开度增大后,泵出口压力及进口处的液体压力将如何变化?

电磁场与电磁波试题及答案

《电磁场与电磁波》试题2 一、填空题(每小题1分,共10分) 1.在均匀各向同性线性媒质中,设媒质的介电常数为ε,则电位移矢量D ?和电场E ? 满足的 方程为: 。 2.设线性各向同性的均匀媒质中电位为φ,媒质的介电常数为ε,电荷体密度为V ρ,电位 所满足的方程为 。 3.时变电磁场中,坡印廷矢量的数学表达式为 。 4.在理想导体的表面,电场强度的 分量等于零。 5.表达式()S d r A S ? ????称为矢量场)(r A ? ?穿过闭合曲面S 的 。 6.电磁波从一种媒质入射到理想导体表面时,电磁波将发生 。 7.静电场是保守场,故电场强度沿任一条闭合路径的积分等于 。 8.如果两个不等于零的矢量的点积等于零,则此两个矢量必然相互 。 9.对横电磁波而言,在波的传播方向上电场、磁场分量为 。 10.由恒定电流产生的磁场称为恒定磁场,恒定磁场是 场,因此,它可用磁矢位函数的旋度来表示。 二、简述题 (每小题5分,共20分) 11.试简述磁通连续性原理,并写出其数学表达式。 12.简述亥姆霍兹定理,并说明其意义。 13.已知麦克斯韦第二方程为S d t B l d E S C ???????-=???,试说明其物理意义,并写出方程的微 分形式。 14.什么是电磁波的极化?极化分为哪三种? 三、计算题 (每小题10分,共30分) 15.矢量函数 z x e yz e yx A ??2+-=? ,试求 (1)A ? ?? (2)A ? ?? 16.矢量 z x e e A ?2?2-=? , y x e e B ??-=? ,求 (1)B A ? ?- (2)求出两矢量的夹角

电磁场与电磁波课后答案第1章

第一章习题解答 给定三个矢量、和如下: 求:(1);(2);(3);(4);(5)在上的分量;(6); (7)和;(8)和。 解(1) (2) (3)-11 (4)由,得 (5)在上的分量 (6) (7)由于 所以 (8) 三角形的三个顶点为、和。 (1)判断是否为一直角三角形; (2)求三角形的面积。 解(1)三个顶点、和的位置矢量分别为 ,, 则,, 由此可见 故为一直角三角形。 (2)三角形的面积 求点到点的距离矢量及的方向。 解,, 则 且与、、轴的夹角分别为 给定两矢量和,求它们之间的夹角和在上的分量。 解与之间的夹角为 在上的分量为 给定两矢量和,求在上的分量。 解 所以在上的分量为 证明:如果和,则; 解由,则有,即 由于,于是得到 故 如果给定一未知矢量与一已知矢量的标量积和矢量积,那么便可以确定该未知矢量。设为一已知矢量,而,和已知,试求。

解由,有 故得 在圆柱坐标中,一点的位置由定出,求该点在:(1)直角坐标中的坐标;(2)球坐标中的坐标。 解(1)在直角坐标系中、、 故该点的直角坐标为。 (2)在球坐标系中、、 故该点的球坐标为 用球坐标表示的场, (1)求在直角坐标中点处的和; (2)求在直角坐标中点处与矢量构成的夹角。 解(1)在直角坐标中点处,,故 (2)在直角坐标中点处,,所以 故与构成的夹角为 球坐标中两个点和定出两个位置矢量和。证明和间夹角的余弦为 解由 得到 一球面的半径为,球心在原点上,计算:的值。 解 在由、和围成的圆柱形区域,对矢量验证散度定理。 解在圆柱坐标系中 所以 又 故有 求(1)矢量的散度;(2)求对中心在原点的一个单位立方体的积分;(3)求对此立方体表面的积分,验证散度定理。 解(1) (2)对中心在原点的一个单位立方体的积分为 (3)对此立方体表面的积分 故有 计算矢量对一个球心在原点、半径为的球表面的积分,并求对球体积的积分。 解 又在球坐标系中,,所以 求矢量沿平面上的一个边长为的正方形回路的线积分,此正方形的两边分别与轴和轴相重合。再求对此回路所包围的曲面积分,验证斯托克斯定理。 解 又

课后思考题参考答案

课后主要思考题参考答案 1、为什么说鸦片战争是中国近代史的起点?课本第19页第1题。 因为中国社会由封建社会开始沦为半殖民地半封建社会 2、怎样认识近代中国的主要矛盾和社会性质?课本第19页第2题。 近代中国社会的主要矛盾是帝国主义和中华民族的矛盾,封建主义和人民大众的矛盾。这两对主要矛盾及其斗争贯穿整个中国半殖民地半封建社会的始终,并对中国近代社会的发展变化起着决定性的作用。中国近代社会的两对主要矛盾是交织在一起的,而帝国主义和中华民族的矛盾是最主要的矛盾。 近代中国社会性质是半殖民地半封建社会。 3、如何理解近代中国的两大历史任务及其相互关系?课本第19页第3题。 近代中国的两大历史任务:一是争取民族独立、人民解放;二是实现国家富强、人民富裕,即革命与现代化。二者相互区别又相互紧密联系的。争得民族独立和人民解放是实现国家富强和人民富裕的前提,并为此开辟道路。同时,也只有实现现代化和国家富强,人民富裕,才能真正实现民族独立。 4、资本——帝国主义的入侵给中国带来了什么?(如何看待西方列强的殖民侵略给中国带来了文明这一观点?)课本第40页第1题。 这一观点总体上是错误的、片面的。这是因为:(1)从西方列强殖民侵略的过程看,伴随着侵略确实带来了先进的思想文化、科技、管理制度等所谓“文明”的东西,但这是副产品,附属品,其主要目的是侵略,是为了实现侵略而不得不这样做的。(2)从列强侵略的目的、结果看,侵略的目的是变中国为殖民地,是发展他们自己的资本主义,而不是中国的资本主义。从结果看,对照今天的文明标准,西方列强的侵略没有给中国带来物质文明、政治文明、精神文明。(可展开论述)(3)从中国人民的反侵略战争看,如果说西方殖民侵略给中国送来了文明,为什么还要反抗,是抵制文明?是不是不应该反抗?这从现代的主权、人权的价值判断上来看,是讲不过去的。(可展开论述)(4)从历史来看,历史上一些被殖民侵略的国家现在仍处于贫穷落后,或发展中国家,多数没有实现现代化。如中国、印度、非洲一些国家。(可举例说明) 殖民侵略的本质:变中国为殖民地,给中国近代带来的是灾难、贫困和落后。西方的殖民侵略是中国近代贫困落后的重要原因之一。 5、近代中国进行的反侵略战争具有什么意义?(近代中国的反侵略斗争大都失败了,因此,反抗是无用的)课本第40页第2题。 除抗日战争外,中国近代反侵略斗争都以失败而告终。其失败的原因主要有两个方面:一是社会制度的腐败,一是经济技术的落后。前者是更根本的原因。正因为社会制度的腐败,才使得经济技术落后的状况长期得不到改变。 “反抗无用”论是错误的。(1)历史事实表明,殖民者的贪婪和残暴并不是由被侵略者的反抗引发的。相反,只有被侵略者进行强有力的反抗,才能使侵略者的野心和暴行受到某种程度的遏制。反抗愈是强有力,遏制作用就愈大。即使反抗失败了,也会使侵略者受到了沉重打击。(可举例说明);(2)通过反抗积累斗争的经验教训,增强民族的自信心和凝聚力。(可举例说明) ;(3)不反抗并不能减少灾难,只能使侵略者的野心更加膨胀,行为更加肆无忌,灾难更加沉重。(可举例说明);

电磁场与电磁波第二章课后答案

第二章 静电场 重点和难点 电场强度及电场线等概念容易接受,重点讲解如何由物理学中积分形式的静电场方程导出微分形式的静电场方程,即散度方程和旋度方程,并强调微分形式的场方程描述的是静电场的微分特性或称为点特性。 利用亥姆霍兹定理,直接导出真空中电场强度与电荷之间的关系。通过书中列举的4个例子,总结归纳出根据电荷分布计算电场强度的三种方法。 至于媒质的介电特性,应着重说明均匀和非均匀、线性与非线性、各向同性与各向异性等概念。讲解介质中静电场方程时,应强调电通密度仅与自由电荷有关。介绍边界条件时,应说明仅可依据积分形式的静电场方程,由于边界上场量不连续,因而微分形式的场方程不成立。 关于静电场的能量与力,应总结出计算能量的三种方法,指出电场能量不符合迭加原理。介绍利用虚位移的概念计算电场力,常电荷系统和常电位系统,以及广义力和广义坐标等概念。至于电容和部分电容一节可以从简。 重要公式 真空中静电场方程: 积分形式: ? = ?S S E 0 d εq ?=?l l E 0d 微分形式: 0 ερ= ??E 0=??E 已知电荷分布求解电场强度: 1,)()(r r E ?-?=; ? ' '-'= V V 0 d ) (41)(| r r |r r ρπε ? 2,? ' ''-'-'= V V 3 d |4) )(()(| r r r r r r E πε ρ 3, ? = ?S S E 0 d εq 高斯定律

介质中静电场方程: 积分形式: q S =?? d S D ?=?l l E 0d 微分形式: ρ=??D 0=??E 线性均匀各向同性介质中静电场方程: 积分形式: ε q S = ?? d S E ?=?l l E 0d 微分形式: ε ρ= ??E 0=??E 静电场边界条件: 1,t t E E 21=。对于两种各向同性的线性介质,则 2 21 1εεt t D D = 2,s n n D D ρ=-12。在两种介质形成的边界上,则 n n D D 21= 对于两种各向同性的线性介质,则 n n E E 2211εε= 3,介质与导体的边界条件: 0=?E e n ; S n D e ρ=? 若导体周围是各向同性的线性介质,则 ε ρS n E = ; ε ρ?S n - =?? 静电场的能量:

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