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、和如下: 求:(1);(2);(3);(4);(5)在上的重量;(6);(7)和;(8)和
解 (1)(2)(3)-11(4)由 ,得 (5)在上的重量 (6)(7)由于所以 (8) 1
2 三角形的三个顶点为、和
(1)推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 1
3 求点到点的距离矢量及的方向
解 ,,则 且与、、轴的夹角分别为1
4 给定两矢量和,求它们之间的夹角和在上的重量
解 与之间的夹角为 在上的重量为 1
5 给定两矢量和,求在上的重量
解 所以在上的重量为 1
6 证明:假如和,则;解 由,则有,即由于,于是得到 故 1
7 假如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 1
8 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1
9 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 1
10 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 1
11 一球面的半径为 ,球心在原点上,计算: 的值
12 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 1
13 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