安徽大学期末试卷电磁场与电磁波试卷
电磁场与电磁波期末试卷B卷答案
.;.淮 海 工 学 院10 - 11 学年 第 2 学期 电磁场与电磁波期末试卷(B 闭卷)答案及评分标准一、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分）1．导体或介质所受到的静电力可以由能量的空间变化率计算得出。
（√ ）2．在恒定电流场中，电流密度通过任一闭合面的通量一定为零。
（√ ）3．均匀导体中没有净电荷，在导体面上，也没有电荷分布。
（× ）4. 标量场梯度的方向沿其等值面的切线方向。
（× ）5．在理想导电体的表面上电场强度的切向分量等于零。
（√ ）6．在无限大理想介质中传播的平面电磁波不衰减。
（√ ）7．复能流密度矢量的实部代表能量的流动，虚部代表能量交换。
（√ ） 8．平面波的频率是由波源决定的。
（√ ）9．用单站雷达可以发现隐形飞机。
（× ）10．地面雷达存在低空盲区。
（√ ）二、单项选择题（本大题共10小题，每题3分，共30分）1．一个点电荷q 位于一无限宽和厚的导电板上方（0，0，d ）点，如图1所示，则求解上半空间p(x,y,z)点的电场时，导体板上的感应电荷可用位于[ B ]的像电荷q -代替。
A 、（0，0，-z ）；B 、（0，0，-d ）；C 、（x ，y ，-z ）；D 、（x ，y ，-d ）。
2． 设在无源的自由空间中，电场强度复矢量的表达式为 j 0(34e )e kz x y E e E -=-则以下说法正确的是[ A ] 。
A 、此电磁波沿z 轴正向传播； B 、该电磁波为椭圆极化波； C 、该电磁波沿z 轴方向衰减；D 、该电磁波为右旋椭圆极化波。
3．当平面波在介质中传播时，其传播特性与比值σωε有关。
此比值实际上反映了[ A ] 。
A 、介质中传导电流与位移电流的幅度之比； B 、复介电常数的实部与虚部之比； C 、电场能量密度与磁场能量密度之比； D 、介质中位移电流与传导电流的幅度之比。
4．已知一电磁波电场强度复矢量表达式为 由此可知它的极化特性为[ C ] 。
安徽理工大学电磁场与电磁波期末考试试题5
安徽理工大学电磁场与电磁波期末考试试题5 一.填空题（每空2分,共40分）1．时变电磁场中D的边界条件可以简述为：在分界面上存在自由电荷时，D的法向分量不连续，不连续量等于分界面上自由电荷密度，若分界面上无自由电荷，则D的法向分量连续。
2．均匀导波系统上传播的电磁波可以分为3种模式，分别为 TE模，TM模，TEM模。
3．传输线的工作状态分为3种，分别为行波，驻波，行驻波。
4．带电导体内静电场值为 0 ，从电位的角度来说，导体是一个等电位体，电荷分布在导体的表面。
5．Maxwell方程提出了位移电流的假说，对安培环路定律做了修正，这个假说反映出变化的电场要产生磁场。
6．场的散度、旋度和梯度都是场性质的重要量度，一个矢量场的性质完全可以由矢量场的旋度和散度来表明，标量场的性质可完全由标量场的梯度来表明。
7．一般来说，电场和磁场共存于同一空间，在静止和恒定的情况下，电场和磁场可以独立进行分析。
二．简述和计算题（60分）1．由Maxwell微分方程推导波动方程。
（15分）解：（4分）对上式的第二个方程两边取旋度，可以得到应用矢量恒等式，并把Maxwell微分方程的第一式和第三式带入，就可以得到即这就是E的波动方程，同样的方法可以得到H的波动方程2. 据Maxwell方程和媒质的本构关系，写出用E和H表示的Maxwell方程。
（22分）解：媒质的本构关系为：用E和H表示的Maxwell方程为3.一个点电荷位于笛卡儿坐标系的原点处，求点（1,3,-4）m处的点通量密度D 。
（10分）解：进一步简化，可以得到4.已知电场强度为，式中为常数，求磁场强度H。
（13分）解：由可以得到所以有。
《电磁场与电磁波》试题含答案
�
区域 1 图3
区域 2
《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 所满足的方程为 。 。 分量等于零。
U 0 ，其余三面电位为零，
（1） 写出电位满足的方程和电位函数的边界条件 （2） 求槽内的电位分布
b
a
图1
五、综合题 （10 分）
21．设沿 + z 方向传播的均匀平面电磁波垂直入射到理想导体，如图 2 所示，该电磁波为沿
x 方向的线极化，设电场强度幅度为 E0 ，传播常数为 β 。
(5) 试写出均匀平面电磁波入射波电场的表达式； (6) 求出反射系数。
图1 20．设时变电磁场的电场强度和磁场强度分别为：
� � E = E 0 cos(ωt − φ e )
� � H = H 0 cos(ωt − φ m )
（1） 写出电场强度和磁场强度的复数表达式
� � 1 � S av = E 0 × H 0 cos(φ e − φ m ) 2 （2） 证明其坡印廷矢量的平均值为：
5．在无源区域中，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，使电磁场以 播出去，即电磁波。 6．随时间变化的电磁场称为 场。 。
的形式传
7．从场角度来讲，电流是电流密度矢量场的
8．一个微小电流环，设其半径为 a 、电流为 I ，则磁偶极矩矢量的大小为 9．电介质中的束缚电荷在外加
电磁场与电磁波期末考试试题A卷
《电磁场与电磁波》期末考试试题A卷一：（16分）简答以下各题：1.写出均匀、理想介质中，积分形式的无源（电流源、电荷源）麦克斯韦方程组；（4分）d d d d d 0d 0l S l S S S t t ∂⎧⋅=⋅⎪∂⎪∂⎪⋅=-⋅⎪∂⎨⎪⋅=⎪⎪⋅=⎪⎩⎰⎰⎰⎰⎰⎰D H l S B E l S D S B S2. 假设两种理想介质间带有面密度为S ρ的自由电荷，写出这两种介质间矢量形式的交变电磁场边界条件；（4分）()()()()12121212000S ρ⋅-=⎧⎪⋅-=⎪⎨⨯-=⎪⎪⨯-=⎩n D D n B B n E E n H H3. 矩形金属波导中采用TE 10模（波）作为传输模式有什么好处（3点即可）；（4分）4. 均匀平面波从媒质1（1，1=，1=0）垂直入射到与媒质2（2，2=，2=0）的边界上。
当1与2的大小关系如何时，边界上的电场振幅大于入射波电场振幅？当1与2的大小关系如何时，边界上的电场振幅小于入射波电场振幅？（4分）答：（1）电场在边界上振幅与入射波振幅之比是1+R ，所以问题的关键是判的R 的正负。
第一问答案1<2，第二问答案1>2二、(16分)自由空间中平面波的电场为：()120e j t kx z ω+=πE e ，试求：1. 与之对应的H ；（5分）2. 相应的坡印廷矢量瞬时值；（5分）3. 若电场存在于某一均匀的漏电介质中，其参量为（0ε, 0μ，σ），且在频率为9kHz 时其激发的传导电流与位移电流幅度相等，试求电导率σ。
（6分）解：1．容易看出是均匀平面波，因此有()()()j j 01120e e 120t kx t kx x x z y ωωπηπ++⎛⎫-=⨯=-⨯⋅= ⎪⎝⎭e H E e e e （A/m ）或者直接利用麦克斯韦方程也可以求解：()j 0e j t kx y ωωμ+∇⨯==-E H e2．若对复数形式取实部得到瞬时值，则()120cos z t kx =πω+E e ，()cos y t kx =ω+H e ，()()()2120cos cos 120cos z y x t kx t kx t kx πωωπω⎡⎤=⨯=+⨯+=-+⎡⎤⎣⎦⎣⎦S E H e e e （W/m 2）。
(完整word版)电磁场与电磁波试题及答案.,推荐文档
1. 写出非限定情况下麦克斯韦方程组的微分形式，并简要说明其物理意义。
2.答非限定情况下麦克斯韦方程组的微分形式为,,0,D BH J E B D t tρ∂∂∇⨯=+∇⨯=-∇⋅=∇⋅=∂∂v vv v v v v ，(3分)（表明了电磁场和它们的源之间的全部关系除了真实电流外，变化的电场（位移电流）也是磁场的源；除电荷外，变化的磁场也是电场的源。
1. 写出时变电磁场在1为理想导体与2为理想介质分界面时的边界条件。
2. 时变场的一般边界条件 2n D σ=、20t E =、2t s H J =、20n B =。
(或矢量式2n D σ=v v g 、20n E ⨯=vv 、2s n H J ⨯=vv v 、20n B =v v g )1. 写出矢量位、动态矢量位与动态标量位的表达式,并简要说明库仑规范与洛仑兹规范的意义。
2. 答矢量位,0B A A =∇⨯∇⋅=v v v ；动态矢量位A E t ϕ∂=-∇-∂v v 或AE tϕ∂+=-∇∂vv 。
库仑规范与洛仑兹规范的作用都是限制A v 的散度，从而使A v的取值具有唯一性；库仑规范用在静态场，洛仑兹规范用在时变场。
1. 简述穿过闭合曲面的通量及其物理定义2.sA ds φ=⋅⎰⎰v v Ò 是矢量A 穿过闭合曲面S 的通量或发散量。
若Ф> 0，流出S 面的通量大于流入的通量，即通量由S 面内向外扩散，说明S 面内有正源若Ф< 0，则流入S 面的通量大于流出的通量，即通量向S 面内汇集，说明S 面内有负源。
若Ф=0，则流入S 面的通量等于流出的通量，说明S 面内无源。
1. 证明位置矢量x y z r e x e y e z =++r r r r的散度，并由此说明矢量场的散度与坐标的选择无关。
2. 证明在直角坐标系里计算 ，则有()()xy z x y z r r e e e e x e y e z xy z ⎛⎫∂∂∂∇⋅=++⋅++ ⎪∂∂∂⎝⎭r rr r r r r r3x y zx y z∂∂∂=++=∂∂∂ 若在球坐标系里计算，则 232211()()()3r r r r r r r r r∂∂∇⋅===∂∂r r由此说明了矢量场的散度与坐标的选择无关。
电磁场与电磁波波试卷3套含答案
《电磁场与电磁波》试卷1一. 填空题〔每空2分,共40分〕1．矢量场的环流量有两种特性：一是环流量为0，表明这个矢量场 无漩涡流动 。
另一个是环流量不为0，表明矢量场的 流体沿着闭合回做漩涡流动 。
2．带电导体内静电场值为 0 ，从电位的角度来说，导体是一个 等电位体 ，电荷分布在导体的 表面 。
3．分离变量法是一种重要的求解微分方程的方法，这种方法要求待求的偏微分方程的解可以表示为 3个 函数的乘积，而且每个函数仅是 一个 坐标的函数，这样可以把偏微分方程化为 常微分方程 来求解。
4．求解边值问题时的边界条件分为3类，第一类为 整个边界上的电位函数为已知 ，这种条件成为狄利克莱条件。
第二类为已知 整个边界上的电位法向导数 ，成为诺伊曼条件。
第三类条件为 部分边界上的电位为已知，另一部分边界上电位法向导数已知 ，称为混合边界条件。
在每种边界条件下，方程的解是 唯一的 。
5．无界的介质空间中场的基本变量B 和H 是 连续可导的 ，当遇到不同介质的分界面时，B 和H 经过分解面时要发生 突变 ，用公式表示就是12()0n B B ⋅-=，12()s n H H J ⨯-=。
6．亥姆霍兹定理可以对Maxwell 方程做一个简单的解释：矢量场的 旋度 ，和 散度 都表示矢量场的源，Maxwell 方程表明了 电磁场 和它们的 源 之间的关系。
二．简述和计算题〔60分〕1．简述均匀导波系统上传播的电磁波的模式。
〔10分〕答：〔1〕在电磁波传播方向上没有电场和磁场分量，即电场和磁场完全在横平面内，这种模式的电磁波称为横电磁波，简称TEM 波。
〔2〕在电磁波传播方向上有电场和但没有磁场分量，即磁场在横平面内，这种模式的电磁波称为横磁波，简称TM 波。
因为它只有纵向电场分量，又成为电波或E 波。
〔3〕在电磁波传播方向上有磁场但没有电场分量，即电场在横平面内，这种模式的电磁波称为横电波，简称TE 波。
因为它只有纵向磁场分量，又成为磁波或M 波。
电磁场与电磁波期末试卷A卷答案
淮海工学院10 - 11 学年第 2 学期电磁场与电磁波期末试卷(A闭卷)答案及评分标准1.任一矢量A的旋度的散度一定等于零。
（√）2.任一无旋场一定可以表示为一个标量场的梯度。
（√）3．在两种介质形成的边界上，磁通密度的法向分量是不连续的。
（×）4．恒定电流场是一个无散场。
（√）5．电磁波的波长描述相位随空间的变化特性。
（√）6．在两介质边界上，若不存在自由电荷，电通密度的法向分量总是连续的。
（√）7．对任意频率的电磁波，海水均可视为良导体。
（×）8．全天候雷达使用的是线极化电磁波。
（×）9．均匀平面波在导电媒质中传播时，电磁场的振幅将随着传播距离的增加而按指数规律衰减。
（√）10．不仅电流可以产生磁场，变化的电场也可以产生磁场。
（√）二、单项选择题（本大题共10小题，每题3分，共30分）1．设点电荷位于金属直角劈上方，如图所示，则镜像电荷和其所在的位置为[ A ]。
A、-q(-1,2,0);q(-1,-2,0) ;-q(1,-2,0)B、q(-1,2,0);q(-1,-2,0); q(1,-2,0)C、q(-1,2,0);-q(-1,-2,0); q(1,-2,0)；D、-q(-1,2,0);q(-1,-2,0); q(1,-2,0)。
2．用镜像法求解静电场边值问题时，判断镜像电荷设置是否正确的依据是[ C ]。
A、镜像电荷的位置是否与原电荷对称；B、镜像电荷是否与原电荷等值异号；C、待求区域内的电位函数所满足的方程与边界条件是否保持不变；D、镜像电荷的数量是否等于原电荷的数量。
3．已知真空中均匀平面波的电场强度复矢量为2π()120 (V/m)j zE z e eπ-=x则其磁场强度的复矢量为[ A ]A、2π=(/)j zyH e e A m-；B、2π=(/)j zyH e e A m；C、2π=(/)j zxH e e A m-；D、2π=-(/)j zyH e e A m-4．空气（介电常数为10εε=）与电介质（介电常数为204εε=）的分界面是0z=的平面。
安徽理工大学电磁场与电磁波期末考试试题7
安徽理工大学电磁场与电磁波期末考试试题7一、选择题（每题2分，共20分）（请将你的选择所对应的标号填入括号中）1、关于均匀平面电磁场，下面的叙述正确的是（ C ）A．在任意时刻，各点处的电场相等B．在任意时刻，各点处的磁场相等C．在任意时刻，任意等相位面上电场相等、磁场相等D．同时选择A和B2、用镜像法求解电场边值问题时，判断镜像电荷的选取是否正确的根据是（ D ）。
A．镜像电荷是否对称 B．电位所满足的方程是否未改变C．边界条件是否保持不变 D．同时选择B和C3、微分形式的安培环路定律表达式为，其中的（ A ）。
A．是自由电流密度B．是束缚电流密度C．是自由电流和束缚电流密度D．若在真空中则是自由电流密度；在介质中则为束缚电流密度4、两个载流线圈之间存在互感，对互感没有影响的是（ C ）。
A．线圈的尺寸 B．两个线圈的相对位置C．线圈上的电流 D．线圈所在空间的介质5、一导体回路位于与磁场力线垂直的平面内，欲使回路中产生感应电动势，应使（ A ）。
A．磁场随时间变化 B．回路运动C．磁场分布不均匀 D．同时选择A和B6、一沿+z传播的均匀平面波，电场的复数形式为，则其极化方式是（ C ）。
A．直线极化 B．椭圆极化 C．右旋圆极化 D．左旋圆极化7、在边界形状完全相同的两个区域内的静电场，满足相同的边界条件，则两个区域中的场分布（ C ）。
A．一定相同 B．一定不相同 C．不能断定相同或不相同8、两相交并接地导体平板夹角为，则两板之间区域的静电场（ C ）。
A．总可用镜象法求出。
B．不能用镜象法求出。
C．当且n为正整数时，可以用镜象法求出。
D．当且n为正整数时，可以用镜象法求出。
9、z＞0半空间中为ε=2ε0的电介质，z＜0半空间中为空气，在介质表面无自由电荷分布。
若空气中的静电场为，则电介质中的静电场为（ B ）。
10、介电常数为ε的各向同性介质区域中，自由电荷的体密度为，已知这些电荷产生的电场为E=E（x，y，z），下面表达式中始终成立的是（ C ）。
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2009——2010学年第一学期期末考试
«电磁场与微波技术»试卷A
一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。
每小题2分,共20分)
1.静电场是( )
A.无散场
B.旋涡场
C.无旋场
D.既是有散场又是旋涡场
2.已知(23)()(22)x y z D x y e x y e y x e =-+-+-,如已知电介质的介电常数为0ε,则自由电荷密度ρ为( )
A. B.1/ C.1 D.0
3.磁场的标量位函数的单位是( )
A.V/m
B.A
C.A/m
D.Wb
4.导体在静电平衡下,其内部电场强度( )
A.为零
B.为常数
C.不为零
D.不确定
5.磁介质在外部磁场作用下,磁化介质出现( )
A.自由电流
B.磁化电流
C.传导电流
D.磁偶极子
6.磁感应强度与磁场强度的一般关系为( )
A.H B μ=
B.0H B μ=
C.B H μ=
D.0B H μ=
7.极化强度与电场强度成正比的电介质称为( )介质。
A.各向同性
B.均匀
C.线性
D.可极化
8.均匀导电媒质的电导率不随( )变化。
A.电流密度
B.空间位置
C.时间
D.温度
9.磁场能量密度等于( )
A.E D
B.B H
C.21E D
D.2
1B H 10.镜像法中的镜像电荷是( )的等效电荷。
A.感应电荷
B.原电荷
C.原电荷和感应电荷
D.不确定
二、填空题(每空2分,共20分)
1.电场强度可表示为_______的负梯度。
2.体分布电荷在场点r 处产生的电位为_______。
0ε0ε
3.一个回路的自感为回路的_______与回路电流之比。
4.空气中的电场强度5sin(2)x E e t z πβ=-V/m,则位移电流密度d J = 。
5.安培环路定律的微分形式是 ,它说明磁场的旋涡源是 。
6.麦克斯韦方程组的微分形式是 , , , 。
三、简答题(本大题共2小题,每小题5分,共10分)
1.写出电荷守恒定律的数学表达式,说明它揭示的物理意义。
2.写出坡印廷定理的微分形式,说明它揭示的物理意义。
四、计算题(本大题)
1.假设在半径为a 的球体内均匀分布着密度为0ρ的电荷,试求任意点的电场强度。
2.一个同心球电容器的内、外半径为a 、b,其间媒质的电导率为σ,求该电容器的漏电电导。
3.已知空气媒质的无源区域中,电场强度100cos()z x E e e t z αωβ-=-,其中βα,为常数,求磁场强度。
4.均匀平面波的磁场强度的振幅为1/3π A/m,以相位常数为20rad/m 在空气中沿z e 方向传播。
当t=0和z=0时,若H 取向为y e ,（1）试写出E 和H 的表达式；
（2）求出频率、波长、相速和波阻抗；（3）求在0Z Z =处垂直穿过半径R=2m 的圆平面的平均功率密度。
五.证明题
1.证明:在两种不同媒质的分界面上,电场强度E 的切向分量是连续的。
2.证明:在有电荷密度ρ和电流密度J 的均匀均匀无损耗媒质中,电场强度E 的波动方程为22
2()E J E t t ρμεμε∂∂∇-=+∇∂∂
2009——2010学年第一学期期末考试
«电磁场与微波技术»试卷B
一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。
每小题2分,共20分)
1.静电场中,点电荷所产生的电场强度的大小与场点到点电荷的距离大小( )
A.成正比
B.成反比
C.平方成正比
D.平方成反比
2.电位移矢量与电场强度之间的关系为( )
A.0D E ε=
B.0E D ε=
C.D E σ=
D.E D σ=
3.已知(23)()(22)x y z D x y e x y e y x e =-+-+-,如已知电介质的介电常数为0ε,则自由电荷密度ρ为( )
A.3
B.3/
C.3
D.0
5.矢量磁位的旋度是( )
A.磁感应强度
B.电位移矢量
C.磁场强度
D.电场强度
6.导体在静电平衡下,其内部电场强度( )
A.为零
B.为常数
C.不为零
D.不确定
9.静电场能量W e 等于( )
A.V E DdV ⎰
B.12V E HdV ⎰
C.12V
E DdV ⎰ D.V E HdV ⎰ 10.极化强度与电场强度同方向的电介质称为( )介质。
A.各向同性
B.均匀
C.线性
D.可极化
11.静电场中( )在通过分界面时连续。
A.E
B.D
C.E 的切向分量
D.J
12.在使用镜像法解静电边值问题时,镜像电荷必须位于( )
A.待求场域内
B.待求场域外
C.边界面上
D.任意位置
14.传导电流是由( )形成的。
A.真空中带电粒子定向运动
B.电介质中极化电荷v 运动
C.导体中自由电子的定向运动
D.磁化电流v 速移动
二、填空题(每空2分,共20分)
0ε0ε
1. _______是指相对于观察者为静止的电荷产生的场。
2. _______是指由间距很小的两个等量异号点电荷组成的系统。
3.极化强度和电场强度_______的介质称为线性介质。
4.恒定电流场的边界条件为 _______。
5.磁感应强度在有向曲面上的通量简称为 ,单位是 。
6.磁通连续性原理的微分形式是 。
7.磁场强度可以表示为一个标量函数的负梯度,即 。
8.在无源区域中,磁场强度矢量H 满足的波动方程为 。
三、简答题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
1.试写出复数形式的麦克斯韦方程组,并说明它与瞬时形式的麦克斯韦方程组有何区别。
2.写出真空中安培环路定律的数学表达式,说明它揭示的物理意义。
四、计算题(本大题共3小题,第1、2题各8分,第3题10分,共26分)
1.一个半径为a 的导体球,带电量为Q,在导体球外套有外半径为b 的同心介质球壳,壳外是空气,如图所示。
求空间任一点D 、E 、P 以及束缚电荷密度。
第1题图
2.半径为a 的无限长直导线,载有电流I ,计算导体内、外的磁感应强度。
3.均匀平面波的磁场强度的振幅为1/3 A/m,以相位常数为20rad/m 在空气中沿z e 方向传播。
当t=0和z=0时,若H 取向为y e ,（1）试写出E 和H 的表达式；
（2）求出频率、波长、相速和波阻抗；（3）求在0Z Z 处垂直穿过半径R=2m 的圆平面的平均功率。
五、证明题
1.证明麦克斯韦方程组包含了电荷守恒定律。
2.证明在两种不同媒质的分界面上,磁感应强度B 的法向分量是连续的。