《电磁场与电磁波》考试试卷[1]

200--  200 学年  学期期末考试试题   时间110分钟

电磁场与电磁波  课程  学时 学分 考试形式： 闭 卷 

专业年级：   总分100分，占总评成绩  %

注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上

一、填空 (每空1分，共15分)

1、复数形式的麦克斯韦方程组是         、          、           、           。

2、在无界理想媒质中传播的均匀平面电磁波，电场与磁场的相位      ，幅度随传播距离的增加而      。而在导电媒质中传播的均匀平面电磁波，电场与磁场的相位      ，幅度随传播距离的增加而      。

3、在理想介质中的均匀平面电磁波，其电场方向与磁场方向          ，其振幅之比等于           。

4、矩形波导可以工作在多模状态，也可以工作在单模状态，而单模的传输模式通常是______模，这时要求波导尺寸a、b 满足关系_____________________。

5、在传播方向上有磁场分量，但没有电场分量，这种模式的电磁波称为___________ 波。

6、麦克斯韦方程组中的 和              表明：不仅_______ 要产生电场，而且____       __也要产生电场。

二、选择填空题（1-14题每题2分，15-16每题3分，共38分）

1、空气中的电场强度， 则位移电流密度=        。

2、一个半径为a的电介质球（介电常数为ε），其中的极化强度         。则球面的极化电荷面密度为         。

3、 在介电常数为 的无限大均匀介质中，有一平行于外电场 的针形空腔，设空腔内的介质为空气，电场均匀分布，则空腔中的电场强度________；电位移矢量_______。

4、在分别位于 和 处的两块无限大的理想导体平板之间的空气中，时变电磁场的磁场强度，则两导体表面上的电流密度分别为__________ 和____________。

5、如右图所示，Ｐ为闭路Ｃ上的一点，当Ｃ以外

的电流变大时，Ｐ点的磁场强度也会发生变化，

闭合回路Ｃ上的积分      。

6、的半空间中为介电常数的电介质，的半空间中为空气。已知空气中的静电场，则电介质中的静电场为（ ）。

7、一均匀平面电磁波的电场强度为，且其对应为向方向传播的右旋圆极化波，则下列说法正确的是（     ）

A.  ；     B.  ；   C.  ；     D.  .

8、空气中某一球形空腔，腔内分布着不均匀的正电荷，其电荷体密度 与半径成反比，则空腔外表面上的电场强度E为（  ）

A、大于腔内各点的电场强度   B、 小于腔内各点的电场强度 C、等于腔内各点的电场强度

9、如图所示一点电荷Q 与一半径为a 、不接地导体球  的球心相距为，  则导体球的电位

A. 一定为零

B. 可能与点电荷Q 的大小、位置有关

C. 仅与点电荷Q 的大小、位置有关

10、已知一均匀平面波以相位系数在空气中沿 轴方向传播，则该平面波的频率为（  ）

11、在空气中，已知恒定磁场的磁感应强度，则常数m=    .

    A、-1      B、1     C、2

12、同一频率的电磁波，在以下三种媒质中传播时，其波长最长的是（       ）。

A．理想导体        B. 理想介质        C. 真空

13、在电导率分别为和的两种介质界面上，下列      关系式不成立，（设为界面法向矢量）

A、  B、  C、  D、

14、静电场在边界形状完全相同的两个区域V1和V2上，满足相同的边界条件，则V1和V2中的场的分布       。

A、相同    B、不相同   C、不能确定相同或不相同

15、边长为a的正方形的四个顶点上，放置如图所示的点电荷，则中心p点处的电场强度的大小是（ ）

A、；     B、；     C、；     D、。

16、四条相互平行的载流直导线，电流强度均为I，如图所示，正方形的边长2a，则正方形中心的磁感应强度为：

A、；         B、；         C、0；         D、

                                                   I        

                                     2 a                

                                   I  ⊙             ⊙ I

          15题图                         16题图

三、在半径分别为a和b的两个同心导体球壳间充满介电常数为的均匀介质，其间有均匀

的电荷分布，其电荷体密度，已知外球壳接地，内球壳的电位为U0，如

图所示。(12分)

1、求两导体球壳间的电场和电位分布。2、极化电荷分布3、导体表面上的自由电荷分布。

四、有一沿z方向为无限长的矩形导体槽，槽内的电势满足拉普拉斯方程，其边界条件如图所示。试求该矩形槽内任一点的电势。 (11分)

        三题图                   四题图                           五题图

五、同轴线的内导体是半径为a圆柱，外导体是半径为b的薄圆柱面，其厚度可以忽略不计。内外导体间填充有磁导率为的磁介质，如图所示。设同轴线中流过的电流为I，试求：

1、同轴线中各处的磁场强度和磁感应强度。 2、同轴线单位长度所储存的磁场能量。 3、单位长度的自感(12分)

六、均匀平面电磁波频率f=100MHz,从空气正入射到x=0的理想导体平面上，设入射波电场沿y方向，振幅为Em=6mV/m.试写出：1、入射波的电场和磁场； 2、反射波的电场和磁场； 3、在空气中合成波的电场和磁场(12分)

可能遇到的公式：

球坐标系：