电磁场与电磁波波试卷3套含答案

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电磁场与电磁波期末考试复习试题4套(部分含答案)

电磁场与电磁波期末考试复习试题4套(部分含答案)

电磁场与电磁波期末考试复习资料11.圆柱坐标系中单位矢量 , 。

2.对于矢量A ,若 ,则=+•y x a y x a x )(2 ,=⨯x z a y a x 2 。

3.给定两个矢量z y x a a a A 32-+=,z y a a B +-=4,则矢量A 的单位矢量为 ,矢量B A ⋅= 。

4.已知直角坐标系中点P 1(5,-2,1),P 2(3,1,2),则P1的位置矢量为 ,P1到P2的距离矢量为 。

5.已知球坐标系中单位矢量 。

6.在两半无限大导电平面组成的直角劈形中间放置一点电荷,此时点电荷的镜像电荷个数为 。

7.点电荷q 在自由空间任一点r 处电场强度为 。

8.静电场中导体内的电场为 ,电场强度与电位函数的关系为 。

9.高斯散度定理的积分式为 ,它广泛的用于将一个封闭面积分变成等价的体积分,或者将一个体积分变成等价的封闭面积分。

10.已知任意一个矢量场A ,则其旋度的散度为 。

11.真空中静电场的基本方程的微分形式为 、 、 。

12.分析恒定磁场时,在无界真空中,两个基本场变量为 ,它们之间的关系为 。

13.斯托克斯定理为 ,它表明矢量场A 的旋度沿曲面S 的方向分量的面积分等于该矢量沿围绕此面积曲线边界的线积分。

14.任意一个标量场u ,则其梯度的旋度为 。

15.对于某一矢量 ,它的散度定义式为 ,用哈密顿算子表示为 。

16.介质中静电场的基本方程的积分式为 , , 。

17.介质中恒定磁场的基本方程的微分形式为 、 、 。

18.介质中恒定磁场的基本方程的积分式为 , , 。

19.静电场中两种介质分界面的边界条件是 , 。

20.在无限大的导体平面上方d 处放一点电荷q ,则其镜像电荷电量为 ,位置位于 ;如果一个点电荷置于两平行导体中间,则此点电荷有 镜像电荷。

21.矢量场223z a yz a y x a A z y x ++=在点P(1,1,0)的散度为 。

22.一个半径为a 的接地导体球,一点电荷q 位于距球心d 处,则其镜像电荷带电量为 ,位置位于 ;当点电荷q 向无限远处运动时,其镜像电荷向 运动。

《第三章 电磁场与电磁波初步》试卷及答案_高中物理必修第三册_教科版_2024-2025学年

《第三章 电磁场与电磁波初步》试卷及答案_高中物理必修第三册_教科版_2024-2025学年

《第三章电磁场与电磁波初步》试卷(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、下列哪个现象可以用电磁感应现象来解释?A. 汽车制动时,轮胎与地面间产生的热量B. 放在磁场中的导体切割磁感线时线圈中产生电流C. 用手拧螺钉使得螺钉头与木板间产生的摩擦力D. 电流通过电阻时,电阻两端电压的变化2、关于电磁波的传播,以下哪一个说法是正确的?A. 电磁波不能在真空传播B. 电磁波的传播速度与介质的折射率无关C. 所有频率的电磁波在真空中的传播速度都相同D. 电磁波的传播需要介质3、在电磁波的产生过程中,以下哪个元件不是产生电磁波的核心元件?A、电源B、导线C、变压器的次级线圈D、天线4、在麦克斯韦的电磁场理论中,变化的电场会产生一个与之相互垂直的磁场,以下哪种情况下不会产生磁场?A、电场均匀变化B、电场非均匀变化C、电场沿某一方向变化D、电场不变化5、在电磁波的传播过程中,下列哪个因素不会影响其传播速度?A、介质的类型B、电磁波的频率C、传播的路径D、介质的磁导率6、下列哪个选项不是电磁波的基本特性?A、波动性B、粒子性C、能量传输D、折射性7、在现代通信技术中,以下哪种设备用于将声音信息转换为电信号,以便在电磁波中传输?()A、移动电话B、调制解调器C、收音机D、雷达设备二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、关于电磁感应现象,下列说法正确的是:A. 只要导体在磁场中运动就会产生感应电流B. 导体切割磁感线时,会在导体内产生电动势C. 感应电流产生的磁场总是阻碍原磁场的变化D. 当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电流2、对于电磁波的传播特性,以下描述哪些是正确的?A. 电磁波需要介质才能传播B. 电磁波在真空中的传播速度最快C. 不同频率的电磁波在真空中传播速度不同D. 电磁波可以发生反射、折射等现象3、以下关于电磁场和电磁波的说法中,正确的是()A、变化的电场一定会产生磁场B、变化的磁场一定会产生电场C、均匀变化的电场会产生稳定的磁场D、均匀变化的磁场会产生稳定的电场三、非选择题(前4题每题10分,最后一题14分,总分54分)第一题题目:简述电磁波在真空中传播的速度,并解释电磁波为什么能在真空中传播。

粤教版高中物理选修3-4 3.2电磁场与电磁波考试卷(带答案与解析)解答解析、考点详解.doc

粤教版高中物理选修3-4 3.2电磁场与电磁波考试卷(带答案与解析)解答解析、考点详解.doc

粤教版高中物理选修3-4 3.2电磁场与电磁波考试卷(带答案与解析)的正确答案、解答解析、考点详解姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________1.【题文】关于电磁场和电磁波的正确说法是 [ ]A.电场和磁场总是相互联系的,它们统称为电磁场B.电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波C.电磁波传播速度总是3×108m/sD.电磁波是一种物质,可以在真空中传播【答案】BD【解析】试题分析:电磁波是由变化电磁场产生的,变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,逐渐向外传播,形成电磁波.电磁波在真空中传播的速度等于光速,与频率无关.电磁波本身就是一种物质。

变化的电场和变化的磁场是相互联系的,它们统称为电磁场.故A错误;变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,逐渐向外传播,形成电磁波.故B正确;电磁波在真空中传播速度是3×108m/s,在不同的介质中传播速度不同,故C错误;电磁场本身就是一种物质,可以不依赖物质传播.故D正确故答案选BD考点:电磁波的产生电磁波的传播速度、波长、频率之间的关系点评:解决本题的关键知道电磁波的产生原理,以及知道电磁波谱所包含:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线.对于这些基本知识要熟练掌握并能正确应用,属于基础题,应该熟练掌握。

2.【题文】下面说法正确的是 []A.恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场B.稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场C.均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定磁场D.均匀变化的电场和磁场互相激发,形成由近及远传播的电磁波【答案】AC【解析】试题分析:恒定电流在周围空间产生的磁场是稳定不变的.静止的电荷能够在周围空间产生稳定的电场,不能产生磁场.变化的电场和磁场互相激发,形成由近及远传播的电磁波稳定的电流周围形成稳定的磁场,所以A对;均匀变化的电场周围有稳定的磁场,B错;C对;均匀变化的电场产生稳定的磁场,而稳定的磁场不能产生电场,所以不能互相激发,故D错。

(完整版)电磁场与电磁波试题及答案.

(完整版)电磁场与电磁波试题及答案.

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 B H J E B D t tρ∂∂∇⨯=+∇⨯=-∇⋅=∇⋅=∂∂,(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=、20n E ⨯=、2s n H J ⨯=、20n B =)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 =∇⨯∇⋅=;动态矢量位A E t ϕ∂=-∇-∂或AE tϕ∂+=-∇∂。

库仑规范与洛仑兹规范的作用都是限制A 的散度,从而使A 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=⋅⎰⎰ 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 =++ 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 x y z ⎛⎫∂∂∂∇⋅=++⋅++ ⎪∂∂∂⎝⎭3x y z x y z∂∂∂=++=∂∂∂ 若在球坐标系里计算,则 232211()()()3r 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。

电磁场和电磁波练习(有答案)

电磁场和电磁波练习(有答案)

电磁场和电磁波练习一、选择题(每题4分,共60分)1.A关于电磁场和电磁波.下列说法正确的是A.电场和磁场总是相互联系,电场和磁场统称为电磁场B.电磁场从发生区域由近及远的传播称为电磁波C.电磁波是一种物质,可在真空中传播.所以平日说真空是没有实物粒子,但不等于什么都没有,可以有“场”这种特殊物质D.电磁波传播速度总是3×108m/s答案:BC2.A建立完整电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是A.法拉第B.奥斯特C.赫兹D.麦克斯韦答案:D3.A第一个用实验验证电磁波客观存在的科学家是A.法拉第B.奥斯特C.赫兹D.麦克斯韦答案:C4.A任何电磁波在真空中都具有相同的A.频率B.波长C.波速D.能量答案:C5.A在磁场周围欲产生一个不随时间变化的电场区域,则该磁场应按图中的何种规律变化答案:BC6.A甲、乙两个LC振荡电路中,两电容器电容之比C1:C2=1:9,两线圈自感系数之比L1:L2=4:1,则这两个振荡电路发射电磁波的频率之比和波长之比分别为A.f1:f2=4:9,λ1:λ2=9:4B.f1:f2=9:4,λ1:λ2=4:9C.f1:f2=3:2,λ1:λ2=2:3D.f1:f2=2:3,λ1:λ2=3:2答案:C7.A关于麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是A.在电场周围空间一定存在着磁场B.任何变化的电场周围一定存在着变化的磁场C.均匀变化的磁场周围一定存在着变化的电场D.振荡电场在它的周围空间一定产生同频率的振荡磁场答案:D8.A电磁波在不同介质中传播时,不变的物理量是A.频率B.波长C.振幅D.波速答案:A9.B 下列哪些现象是由于所产生的电磁波而引起的A.用室内天线接收微弱电视信号时,人走过时电视机画面发生变化B.用天线接收电视信号时,汽车开过时电视机画面发生变化C.把半导体收音机放到开着的日光灯旁听到噪声D.在边远地区用无线电话机通活,有时会发生信号中断的现象答案:BC10.B 如图所示,直线MN 周围产生了一组闭合电场线,则A.有方向从M→N迅速增强的电流B.有方向从M→N迅速减弱的电流C.有方向从M→N迅速增强的磁场D.有方向从M→N迅速减弱的磁场答案:D二、填空题(每空3分,共18分)11.A 有一振荡电路,线圈的自感系数L=8μH ,电容器的电容C=200pF ,此电路能在真空中产生电磁波的波长是________m 答案:75.412.A 电磁波在传播过程中,其电场分量和磁场分量总是相互________(填“垂直”、“平行”下同),而且与波的传播方向________,电磁波也可以发生反射、折射、干涉和衍射.其中长波衍射要比短波衍射________(填“易”、“难”).答案:垂直、垂直、易13.B 如图中,正离子在垂直于匀强磁场的固定光滑轨道内做匀速圆周运动,当磁场均匀增大时,离子动能将________,周期将________.答案:减小、增大三、计算题(每题11分,共22分)14.B 一个LC 振荡电路,电感L 的变化范围是0.1~0.4mH ,电容C 的变化范围是4~90pF ,求此振荡电路的频率范围和产生电磁波的波长范围.答案: 2.65×105Hz~7.65×106Hz, 1130(m)~ 37.7(m)15.C 某卫星地面站向地球同步通信卫星发送无线电波,经它立即转发到另一卫星地面站,测得从发送开始到地面站接收到电磁波的时间为0.24s ,取地球半径6400km.据此条件估算地球的质量为多少千克?(结果取1位有效数字,G=6.67×1011N·m 2/kg 2) 答案:解:由s=ct 可知同步卫星距地面的高度:h=3.6×107(m)由牛顿运动定律可知()()h R T m h R Mm G +⎪⎭⎫ ⎝⎛=+222π故地球质量:M=()=+3224h R GT π()()21137623600241067.6106.3104.614.34⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯-=6×1024kg。

电磁场与电磁波试题3及答案

电磁场与电磁波试题3及答案

《电磁场与电磁波》试题3一、填空题(每小题 1 分,共 10 分)1.静电场中,在给定的边界条件下,拉普拉斯方程或方程的解是唯一的,这一定理称为唯一性定理。

2.在自由空间中电磁波的传播速度为m/s 。

3.磁感应强度沿任一曲面S 的积分称为穿过曲面S 的。

4.麦克斯韦方程是经典理论的核心。

5.在无源区域中,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生,使电磁场以波的形式传播出去,即电磁波。

6.在导电媒质中,电磁波的传播速度随频率变化的现象称为。

7.电磁场在两种不同媒质分界面上满足的方程称为。

8.两个相互靠近、又相互绝缘的任意形状的可以构成电容器。

9.电介质中的束缚电荷在外加电场作用下,完全脱离分子的部束缚力时,我们把这种现象称为。

10.所谓分离变量法,就是将一个函数表示成几个单变量函数乘积的方法。

二、简述题(每小题 5分,共 20 分)11.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。

12.试简述什么是均匀平面波。

13.试简述静电场的性质,并写出静电场的两个基本方程。

14.试写出泊松方程的表达式,并说明其意义。

三、计算题(每小题10 分,共30分)15.用球坐标表示的场225ˆr eE r = ,求 (1) 在直角坐标中点(-3,4,5)处的E;(2) 在直角坐标中点(-3,4,5)处的x E 分量16.矢量函数z y x e x e y ex A ˆˆˆ2++-=,试求(1)A ⋅∇(2)若在xy 平面上有一边长为2的正方形,且正方形的中心在坐标原点,试求该矢量A穿过此正方形的通量。

17.已知某二维标量场22),(y x y x u +=,求(1)标量函数的梯度;(2)求出通过点()0,1处梯度的大小。

四、应用体(每小题 10分,共30分)18.在无源的自由空间中,电场强度复矢量的表达式为jkz x e E e E -=03ˆ(1) 试写出其时间表达式; (2) 判断其属于什么极化。

电磁场与电磁波试题及答案

电磁场与电磁波试题及答案

电磁场与电磁波试题及答案导言:电磁场和电磁波是电磁学领域中的重要概念,对于理解电磁现象、电磁波传播及应用都具有重要意义。

本文将针对电磁场和电磁波相关的试题进行解答,帮助读者巩固对这一知识点的理解。

一、电磁场概念及特点1. 试题:电磁场是指什么?电磁场有哪些特点?答案:电磁场指的是电荷或电流所产生的周围空间的物理场。

具体包括静电场和磁场。

电磁场的特点有以下几个方面:- 电磁场具有源极性:任何一个电磁场的产生都必须由电荷或电流来产生。

- 电磁场具有传递性:当源增大或减小时,电磁场的强度也会相应变化。

- 电磁场具有辐射性:电磁场会以电磁波形式向外传播。

- 电磁场具有叠加性:多个电磁场可以在同一空间中叠加。

二、电磁场强度及电磁波的传播1. 试题:电磁场强度的概念是指什么?电磁波的传播过程是怎样的?答案:电磁场强度是指单位电荷所受到的电磁力的大小,通常用矢量表示,其方向为电荷所受电磁力的方向。

电磁波的传播过程主要包括以下几个阶段:- 在电磁场中,源电荷或电流激发出电磁波。

- 电磁波在空间中以垂直波动的方式传播。

- 电磁波的传播过程中,电场和磁场相互垂直、交替变化。

- 电磁波传播速度为光速,即3×10^8 m/s。

三、电磁波的频率和波长1. 试题:电磁波的频率和波长有什么关系?请列举几种常见电磁波的频率和波长范围。

答案:电磁波的频率和波长之间有以下关系:频率 = 光速 / 波长以下是几种常见电磁波的频率和波长范围:- α射线:频率高,波长短,一般范围为10^18 - 10^20 Hz,波长约为10^(-12) - 10^(-10) m。

- 紫外线:频率较高,波长较短,一般范围为10^14 - 10^16 Hz,波长约为10^(-8) - 10^(-7) m。

- 可见光:频率适中,波长适中,范围为4×10^14 - 8×10^14 Hz,波长约为3.75×10^(-7) - 7.5×10^(-7) m。

(完整word版)电磁场与电磁波波试卷3套含答案

(完整word版)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。

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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,而且每个函数仅是一一个一坐标的函数,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^唯一的。

5•无界的介质空间中场的基本变量B和H 是连续可导的一,当遇到不同介质的分界面时,B和』亠经过分解面时要发生突变,用公式表示就是_____________ _____ n (B i B2) 0 ,n (H i 出)J s。

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。

从Maxwell方程和边界条件求解得到的场型分布都可以用一个或几个上述模式的适当幅相组合来表征。

2•写出时变电磁场的几种场参量的边界条件。

(12 分)解:H的边界条件n (H1 H2) J sE的边界条件n (巳E2)0B的边界条件n ⑹ B2)0D的边界条件n Q D2)3.求笛卡儿坐标系下由原点处点电荷Q 0.5 C在点(0,3,4)m处产生的电场E。

解:(10分)R 3a y 4a z (2分)R 5 '人丿a R 0.6a y 0.8a z (2 分)从而E 的绝对值6 4xW (20 10 6) 0(2 2y)dx 80 J(b)第二条路径是沿着a y 方向,所以dl dya y,从而 有 6 2W (20 10 6) o (2x)dy320 J 5.求电荷Q2 300 C 作用在电荷Q 1 20 C 上的力,这里 Q 1位于点(0,1,2) m 处,Q 2位于点(2,0,0) m 处。

(15 分)解:因为C 是一个很大的单位,所以电荷常用C ,Nc 或pC 作为单位(2分)R 21.( 2)2 1 22 30.5 104 (10 9/36 )(5)2(0.6a y 0.8a z ) ( 3 分)180V /mE a R 0.6a y 0.8a z4.已知电场 E (x/2 2y)a x 2xa y (V/m), 动电荷Q 20 C 所做的功:( (4,0,0)m ,( b )从点(4,0,0)m 到点(4,2,0)m 分)解:(a )第一条路径是沿着x 轴,因此dl 从而有 dW(3 分) ;求在该电场中移 (a )从坐标原点到点 (13 dxa x, (20 QE dl 6 X106)(; 2y)dx 2 R 212a x a y2a z力的大小为6N ,方向是从Q i 指向Q 2「磁场与电磁波 试卷21・时变电磁场基本方程的微分形式对于静电场,基本方程为 ___________________________________、对于恒定磁场,基本方程贝y a 21 3( 2a x ay 3 2a z )F i (20 10 6)( 300 10 6) ( 2a x a y3 9 24 (10 /36 )(3) 6( 2a x 2a z )N2 a z为____________________________________2•均匀平面波在有损耗媒质(或导电媒质)中传播时,电场和磁场的振幅将随传播距离的增加而按指数规律________________ ,且磁场强丿的相位与电场强度的位。

3•两个频率相等、传播方向相同、振幅相等,且极化方向相互正交的线极化波合成新的线极化波,则这两个线极化波的位____________ 。

4.当入射角i等于(或大于)临界角c时,均匀平面波在分界面上将产而当入射角i等于布儒斯特角B时,平行极化的入射波在分界面上将产生。

5•电偶极子的远场区指的是_______________ 的区域;在远场区,电场强度的振幅与距离r成关系。

】・选择题(三选一,每小题1分,共15分) 1 •空气(介电常数 1 0 )与电介质(介电常数 2 4 0 )的分界面是z 0的平面。

若已知空气中的电场强度E e x2 e z4,则电介质中的电场强度应为()a . E2 e x2 &16 ;b . E2 e x8 e z4 ;c. E2 e x2 e z2 •某均匀导电媒质(电导率为、介电常数为)中的电场强度为E,则该导电媒质中的传导电流J c 与位移电流J d的相位(a.相同; b .相反;c.相差90。

3 •引入矢量磁位A,则磁感应强度B与A的关系为a . B gA ;2c B 2A4.用镜像法求解静电场边值问题时,荷设置是否正确判断镜像电的依据是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5 •以下三个矢量函数中,只有矢量函数()才可能表示磁感应强度。

c r r 2 r 2c. B e x X e y y6.利用电场强度和磁场强度的复数形式计算平均坡印廷矢量S平均的公式是()。

r 1 r r r 1 r ra . S平均—Re[E H ] :b . S平均—Re[E H ]:2 2 ?r i r rc. S平均Re[ E H ]27 •均匀平面波在良导体(或强导电媒质)中传播时,衰减常数与相位常数的大小满足()。

a. ;b. ;c.8.穿透深度(或趋肤深度)与频率f及媒质参数(电导率为、磁导率为)的关系是()。

a . f ;b . x f ;c .1、—f—9.频率f 50MHz的均匀平面波在某理想介质(介电常数4°、磁导率。

、电导率0 )中传播时,10 •矩形波导中可以传输(c. TE 和TM 波11•横截面尺寸为a b 的矩形波导管,内部填充理想介质时的截止频率fc1一 (m ;a )2(n b )2,工作频2N率为f 的电磁波在该波导中传播的条件是中传播的主模的截止波长为(c . 2b o14 •电偶极子的远区辐射场是有方向性的,其方向a.等于光速c ;等于c 4b.等于c2 ;a. TEM 、TE 和 TM 波;b. TEM 波;12.矩形波导 的截止波长与波导内填充的媒质a.无关;b.有关;不确定,还需看传播什么波型c.关系13・矩形波导的横截面尺寸为a b ,设ab,则此波导b. 2a ;a. cos___ c os[( 2)cos ].. sin15•在电偶极子的远区,电磁波是()a.非均匀平面波;b.非均匀球面波;c.均匀平面波三.计算题(5个小题,共70 分)1. (15分)图1表示同轴线的横截面,内 导体半径为a ,外导体半径为b ,内外导 体之间填充介电常数为 的电介质。

同 轴线的内外导体上加直流电压U 。

,设同轴线的轴向长度远大于横截面尺寸。

试求:(1) 电介质内任一点处的电场强度; (2) 电介质内任一点处的电位; (3) 验证所求的电位满足边界条件。

b. sinb图12- (15分)如图2所示,无限长直线电流I沿z轴流动,z 0的半空间充满磁导率为的均匀磁介质,0 z 0的半空间为空气。

试求上、下半空间的磁场强度和磁感应强度3. (15分)已知空气(介电常数为°、磁导率为o)中传播的均匀平面波的磁场强度表示式为rH(x,t)(e y e z)4cos( t x)A m试根据此表示式确定:(1)波的传播方向;(2)波长和频率;(3 )与H(x,t)相伴的电场强度E(x,t);(4)平均坡印廷矢量。

4 (15分)电场强度为E(z)(e x j(5y)E m e j oz V m的均匀平面波从空气中垂直入射到z 0处的理想介质(相对介电常数r 4、相对磁导率r 1 )平面上,式中的0和E m均为已知。

(1)说明入射波的极化状态;(2)求反射波的电场强度,并说明反射波的极化状态;(3)求透射波的电场强度,并说明透射波的极化状态。

5.(10分)在充满均匀、线性和各向同性理想电介质(介电常数为、磁导率为)的无界空间,假定可用矢量函数E(z,t) &E m COS( t z)表示电场强度。

(1)试推证:在什么条件下,这个假定才是正确的?(2)在这个假定得到确认后,求出与E(z,t)相伴的其余三个场矢量D(z,t) H(z,t)和B(z,t)。

附:参考数据及公式(1)08.854 10 1210 7 H, m1.r u r u er——e re r1 u r u e z 一gF --(rF r )r r1_F rF ze zzF r rF F z1u (r) r r r12u~ 2r磁场与电磁波课程考试试题答案及评分标准 1分)—、 gB 0、 t.填空题(共15分,每空 r J 卫 t r E 0、 r r H J 、 2.衰减、不同。

3. 同相或反相。

4. 全反射;全透射。

5. kr 1 (或 2 r/ 1、或 r/2 );反比o共15分) cDgB 0 二.选择题 cD 1. C ; 2 . c; 3 . b ; 4 . c ; 6. a; 7 . c ; 8 . c ; 9 . b ; 11 .b ; 12 . a; 13 . b 14 . ; ■, .计算题1. (15 分) 解法一:(1)设同轴线单位长度的电荷为I, 则 D e r 1o (三选一,每小题 1分, 由 Iln(b a)5 10 15U o2 r 2 U ob r rl b EgdrLln a2 ar U 0 er(2) (r) E e r —2(a b) rln(b a) U 0 ln b ln(b a) r (a) U 0 ;在 rb r r r Egdra 处, (ab) (3)参考评分标准: (4 分);(3) (3 分)。

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