《电磁场与电磁波》考试试卷(2006级)
(完整)电磁场与电磁波试题及答案.(2),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》期末考试试卷一
一、选择题(5小题,共15分)(3分)[1] 比较位移电流与传导电流，下列陈述中，不正确的是： A. 位移电流与传导电流一样，也是电荷的定向运动 B. 位移电流与传导电流一样，也能产生涡旋磁场 C. 位移电流与传导电不同，它不产生焦耳热损耗(3分)[2] 恒定电流场中，不同导电媒质交界面上自由电荷面密度0σ=的条件是 A 、1122γεγε> B 、1122γεγε= C 、1122γεγε< (3分)[3] 已知电磁波的电场强度为)sin()cos(),(z t e z t e t z E y x βωβω---=，则该电磁波为A 、左旋圆极化波B 、右旋圆极化波C 、椭圆极化波(3分)[4] xOz 平面为两种媒质的分界面，已知分界面处z y x e e e H26101++=，z y e e H242+=，则分界面上有电流线密度为:A 、z S e J 10=B 、z x S e e J 410+=C 、z S e J 10-=(3分)[5] 若介质1为理想介质，其介电常数102εε=，磁导率10μμ=，电导率10γ=；介质2为空气。
平面电磁波由介质1向分界平面上斜入射，入射波电场强度与入射面平行，若入射角/4θπ=，则介质2 ( 空气) 中折射波的折射角'θ为 A 、/4π B 、/2π C 、/3π二、填空题(5小题,共20分)(4分)[1] 恒定磁场中不同媒质分界面处， H 与B 满足的边界条件是：（ ）, （ ） 或（ ）,（ ）。
(4分)[2] 静电比拟是指（ ）, 静电场和恒定电流场进行静电比拟时，其对应物理量间的比似关系是（ ）。
(4分)[3] 镜像法的理论根据是（ ）。
镜像法的基本思想是用集中的镜像电荷代替（ ） 的分布。
(4分)[4] 如图所示，导体杆ab 在磁感应强度0sin B B t ω=的均匀磁场中，以速度v 向右平移。
设t=0 时导体杆ab 与cd 重合，则在t πω=时刻，导体杆上的感应电动势e =（ ），方向由（ ）。
(整理)2006电磁场与波期末试题和答案.
电子科技大学二零零 5 至二零零 6 学年第 2 学期期 末 考试电磁场与波 课程考试题 A 卷 （ 120 分钟） 考试形式： 闭卷 考试日期 200 6 年 7 月 6 日课程成绩构成：平时 分， 期中 分， 实验 分， 期末 分一． 填空题（每空1分，共30分）1. 对于时谐电磁场，麦克斯韦第一方程的复数形式H ∇⨯＝ J j D ω→→+ ,其物理意义是 电流和变化的电场是磁场的源 ；第二方程的复数形式E ∇⨯＝ j B ω→- ，其物理意义是 变化的磁场是电场的源 。
对于静态电磁场，这两个方程分别为H ∇⨯＝J →、 E ∇⨯＝ 0 ，它们是各自独立的。
2. 时变电磁场中引入矢量位A ，场量B ＝ A →∇⨯ 。
3. 线性和各向同性媒质的本构关系是 ;;D E B H J E εμσ→→→→→→=== 。
4. 瞬时能流密度矢量（或瞬时坡印廷矢量）(,)S r t ＝ E H →→⨯ ，其物理意义是 单位时间内流过与传播方向垂直的单位面积的电磁能量 。
5. 镜像法的理论根据是 唯一性定理 。
6.均匀平面波在自由空间（参数为70091/,410/,04910F m H m εμπσπ-==⨯=⨯⨯）的频率 f 0＝100MH Z 、波长0λ＝3m 、相速80310/v m s =⨯，当其在介电常数04εε=的电介质中传播时，频率f ＝ 100MHz ，波长λ= 1.5m ，相速v = 1.5×108m/s 。
7. 均匀平面波在导电媒质中传播时，电场和磁场的振幅将按指数规律 衰减 ，电场和磁场的相位 不同 ，波阻抗为 复数；相速不仅与媒质参数有关，还与 频率 有关，这种现象称为 色散 。
8. 临界角c θ=，产生全反射的条件是 12()i c θθεε≥> 。
9. 布儒斯特角b θ=，产生全透射的条件是 i b θθ=且平行极化 。
10. 横截面尺寸为a ×b 的矩阵波导中能传输 TE 波和 TM 波，其截止频率c f =f >fc 时，这两种波才能传输。
(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。
电磁场与电磁波试题与答案
电磁场与电磁波试题与答案电磁场与微波技术基础试题一、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.设一个矢量场 =x x+2y y+3z z，则散度为( )A. 0B. 2C. 3D. 62.人们规定电流的方向是( )运动方向。
A.电子B.离子C.正电荷D.负电荷3.在物质中没有自由电子，称这种物质为( )A.导体B.半导体C.绝缘体D.等离子体4.静电场能量的来源是( )A.损耗B.感应C.极化D.做功5.对于各向同性介质，若介电常数为ε，则能量密度we为( )A. •B. E2C. εE2D. εE26.电容器的大小( )A.与导体的形状有关B.与导体的形状无关C.与导体所带的电荷有关D.与导体所带的电荷无关7.电矩为的电偶极子在均匀电场中所受的作用力和库仑力矩为( )A. =0,Tq= •B. =0, = ×C. = • ，= ×D. = • ， =08.在 =0的磁介质区域中的磁场满足下列方程( )A. × =0, • =0B. × ≠0, • ≠0C. × ≠0, • =0D. × =0, • ≠09.洛伦兹条件人为地规定的( )A.散度B.旋度C.源D.均不是10.传输线的工作状态与负载有关，当负载短路时，传输线工作在何种状态?( )A.行波B.驻波C.混合波D.都不是二、填空题(每空2分，共20分)1.两个矢量的乘法有______和______两种。
2.面电荷密度ρs( )的定义是______，用它来描述电荷在______的分布。
3.由库仑定律可知，电荷间作用力与电荷的大小成线性关系，因此电荷间的作用力可以用______原理来求。
4.矢量场的性质由它的______决定。
5.在静电场中，电位相同的点集合形成的面称为______。
6.永久磁铁所产生的磁场，称之为______。
电磁场与电磁波(必考题)
1 / 91.已知自由空间中均匀平面波磁场强度瞬时值为：())]43(cos[31,,z x t-e t z x H +=πωπy A/m ，求①该平面波角频率ω、频率f 、波长λ ②电场、磁场强度复矢量③瞬时坡印廷矢量、平均坡印廷矢量。
解：① z x z k y k x k z y x ππ43+=++；π3=x k ，0=yk ，π4=z k ；)/(5)4()3(22222m rad k k k k z y x πππ=+=++=；λπ2=k ，)(4.02m k ==πλ c v f ==λ（因是自由空间），)(105.74.010388Hz c f ⨯=⨯==λ；)/(101528s rad f ⨯==ππω②)/(31),()43(m A e e z x H z x j y +-=ππ； )/()243254331120),(),(),()43()43(m V e e e e e e e k k z x H e z x H z x E z x j z x z x z x j y n +-+--=+⨯⨯=⨯=⨯=πππππππηη（③ ()[])/()43(cos 2432),,(m V z x t e e t z x E z x +--=πω())]43(cos[31,,z x t-e t z x H +=πωπy （A/m ） ()[]()[])/()43(cos 322431)]43(cos[31)43(cos 243222m W z x t e e z x t-e z x t e e H E S z x z x +-+=+⨯+--=⨯=πωππωππωy ())43(2432),(z x j z x e e e z x E +--=π，)43(31),(z x j y e e z x H +-=ππ()())/(322461312432Re 21Re 212*)43()43(*m W e e e e e e e H E S z x z x j y z x j z x av +=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=+-+-ππππ2.横截面为矩形的无限长接地金属导体槽，上部有电位为 的金属盖板；导体槽的侧壁与盖板间有非常小的间隙以保证相互绝缘。
《电磁场与电磁波》答案(1)
《电磁场与电磁波》答案(1)一、判断题（每题2分，共20分）说明：请在题右侧的括号中作出标记，正确打√，错误打×1. 均匀平面波是一种在空间各点处电场强度相等的电磁波。
2. 电磁波的电场强度矢量必与波的传播方向垂直。
3. 在有限空间V 中，矢量场的性质由其散度、旋度和V 边界上所满足的条件唯一的确定。
4. 静电场是有源无旋场，恒定磁场是有旋无源场。
5. 对于静电场问题，仅满足给定的泊松方程和边界条件，而形式上不同的两个解是不等价的。
6. 电介质在静电场中发生极化后，在介质的表面必定会出现束缚电荷。
7. 用镜像法求解静电场问题的本质，是用场域外的镜像电荷等效的取代原物理边界上的感应电荷或束缚电荷对域内电场的贡献，从而将有界空间问题转化为无界空间问题求解。
8. 在恒定磁场问题中，当矢量位在圆柱面坐标系中可表为()zA A r e =r r时，磁感应强度矢量必可表为()B B r e φ=r r。
9. 位移电流是一种假设，因此它不能象真实电流一样产生磁效应。
10.均匀平面波在理想媒质中的传播时不存在色散效应，在损耗媒质中传播时存在色散效应。
二、选择题（每题2分，共20分） （请将你选择的标号填入题后的括号中）1. 有一圆形气球，电荷均匀分布在其表面上，在此气球被缓缓吹大的过程中，始终处在球外的点其电场强度（ C ）。
[ ×]1 [ ×]2 [ √]3 [ √]4 [ ×]5[ √]6 [ √]7 [ √]8[ ×]9 [ √]10A ．变大B ．变小C ．不变2. 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 ．场域内的电荷分布是否未改变 C ．边界条件是否保持不变 D ．同时选择B 和C3. 一个导体回路的自感（ D ）。
A ．与回路的电流以及回路的形状、大小、匝数和介质的磁导率有关B ．仅由回路的形状和大小决定C ．仅由回路的匝数和介质的磁导率决定D ．由回路的形状、大小、匝数和介质的磁导率决定 4. 判断下列矢量哪一个可能是恒定磁场（ C ）。
电磁场与电磁波试题答案(2006-2007)(A卷)
南京理工大学2006-2007年电磁场与电磁波试题答案(A 卷)一、填空题（20分）1. 镜像法是在所求场的区域之外，用 一些假想电荷 来代替场问题的边界。
假想电荷和场区域原有的电荷一起产生的电场必须要满足 原问题的边界条件。
（2分）2. 趋肤深度δ等于电磁波能量的振幅衰减到表面值的1/e 所经过的距离。
对同一电磁波，导体的电导率越大，其趋肤深度越 小 。
（2分）3. 谐振腔的两个主要参量是 谐振频率和品质因素。
（2分）4. 在矩形波导中实现单模工作时，波导宽边尺寸a (a>b)应该满足的条件是 0.5λ < a < λ 。
（2分）5. 直线极化 ，圆极化 和 椭圆极化 （2分）6. 磁介质中恒定磁场的基本方程为：⎰=S s d B 0. ，0.=∇B ；⎰=Cl d H 0. ，J H =⨯∇（2分）7. 什么是简并现象？在导波系统中，当两个模式的截止波长相等时，它们存在的可能性是相同的，这种现象就称为简并现象。
（2分）8. 无耗传输线有哪三种工作状态？ 行波状态 ， 驻波状态 和行驻波状态 。
分别对应哪种终端负载情况？ 匹配负载， 终端短路、开路或纯电抗负载, 以及任意负载。
（2分）9. 位移电流假说的实质是变化的电场可以产生磁场。
（2分）10. 位移电流和真实电流（如传导电流和运流电流）的区别在于位移电流不对应任何带电质点的运动，只是电场随时间的变化率。
（2分）二、 简述题（25分）1. 简述集总参数电路和分布参数电路的区别。
答：集总参数电路和分布参数电路的区别主要有二：（1）集总参数电路上传输的信号的波长远大于传输线的几何尺寸；而分布参数电路上传输的信号的波长和传输线的几何尺寸可以比拟。
（2）集总参数电路的传输线上各点电压（或电流）的大小与相位可近视认为相同，无分布参数效应；而分布参数电路的传输线上各点电压（或电流）的大小与相位均不相同，呈现出电路参数的分布效应。
(5分)2. 写出求解静电场边值问题常用的三类边界条件。
2006-2007电磁场理论期末考试
兰州大学2006～2007 学年第 1 学期期末考试试卷（A 卷）课程名称：《电磁场理论》，《电磁场与电磁波》 任课教师： 学院： 信息科学与工程学院 专业： 年级： 姓名： 校园卡号： 注意：所有的答案均填写在答题纸上。
一. 判断题（每小题3分，共15分；在括号内正确的打√，错误的打×。
）1. 在含有电容器的交流回路中，由于电容器两极板间无电流通过，所以电流是不连续的。
（ × ） 2. 理想介质中的均匀平面电磁波的相速度为βω/p =v ，与频率有关，所以这种介质是色散媒质。
（ × ） 3. TEM 波就是均匀平面电磁波； （ × ） 4. 在静磁场中，有电流分布的地方，有磁场能量存在；没有电流分布的地方，也有能量存在。
（ √ ） 5. 在静电场中，如果空间某一条直线上的电势为零，则该线上的电场强度也为零。
（ × ）二. 选择题（每小题3分，共15分；将正确答案的字母填在括号内。
）1．空气中一半径为a 的接地薄金属球壳，距球心r 处有一点电荷Q ，则对应的像电荷的大小及其与圆心的距离分别是 （ A ）A. ra raQ 2,-；B . r a Q 2,-；C. a r arQ 2,-； D. ra rQa 22, . 2． 柱坐标系中，已知静电场的电势为B A +=ϕφ，B A ,为常数。
则电场强度为 （ A ） A. ϕe r A -； B . r rAe ； C. ϕe r A ； D.. ϕe A . 3．以下方程为波动方程的是 （ D ）A. 022=+∇H H k ；B. 02=∇φ；C. 02=∂∂∇t -H H με； D. 0222=∂∂∇t H -H με. 4． 一均匀平面电磁波的电场强度为)(j e )4()(z t y x A z,t βω++=e e E ，且其对应为向z -方向传播的右旋圆极化波，则下列说法正确的是 （ A ） A. j 4=A ； B. 4=A ； C. 4-=A ； D. j 4-=A . 5． 已知 )(j e )j 54()(z t y x z,t βω++=e e H ，则其瞬时值形式为 （A ）A. y x z t z t z,t e e H )(sin 5)(cos 4)(βωβω+-+=；B. y x z t z t z ,t e e H )(s i n 5)(c o s 4)(βωβω+++=. C. y x z t z t z,t e e H )(cos 5)(sin 4)(βωβω+-+=； D. A 和C 都正确.三. 填空题（每小题4分，共20分）1. 均匀直线天线阵中各单元天线的间距为m 1，欲使其最大辐射方向为2π±，则此天线阵中各单元天线依次滞后的相位角是 0 。
《电磁场与电磁波》试题含答案
ρ V ，电位
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
5．表达式
� � � ( ) A r ⋅ d S ∫
S
� � A 称为矢量场 ( r ) 穿过闭合曲面 S 的
。 。 。 。 。 场，因此，它可用磁矢
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 位函数的旋度来表示。
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
。
作用下，完全脱离分子的内部束缚力时，我们把这种
18．均匀带电导体球，半径为 a ，带电量为 Q 。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。
《电磁场与电磁波》试题 1
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 µ ，则磁感应强度 B 和磁场 H 满足的 方程为： 。
2
�
�
2．设线性各向同性的均匀媒质中， ∇ φ = 0 称为
《电磁场与电磁波》试题含答案
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 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
2 2 2
�
�
四、应用题 （每小题 10 分，共 30 分） � 18．放在坐标原点的点电荷在空间任一点 r 处产生的电场强度表达式为
� E=
q ˆr e 4πε 0 r 2
（1）求出电力线方程； （2）画出电力线。 19．设点电荷位于金属直角劈上方，如图 1 所示，求 （1） 画出镜像电荷所在的位置 （2） 直角劈内任意一点 ( x, y, z ) 处的电位表达式
现象称为击穿。 10．法拉第电磁感应定律的微分形式为 。
二、简述题
（每小题 5 分，共 20 分）
11．简述恒定磁场的性质，并写出其两个基本方程。 12．试写出在理想导体表面电位所满足的边界条件。 13．试简述静电平衡状态下带电导体的性质。 14．什么是色散？色散将对信号产生什么影响？
三、计算题
（每小题 10 分，共 30 分）
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）
� 25 ˆr 2 E=e r ，求 15．用球坐标表示的场
电磁场与电磁波试题答案(2005-2006)(A卷)
南京理工大学2005-2006年电磁场与电磁波试题答案（A卷）考试科目：电磁场与电磁波（满分100分）考生注意：所有答案（包括填空题）按试题序号写在答题纸上，写在试卷上不给分一、填空题（10分）1.在一理想媒质（相对介电常数为εr）中传播的均匀平面电磁波，电场与磁场之间的幅度关系是：幅度比值为η=377Ω；方向关系是和电磁波传播方向三者之间满足右手螺旋法则。
2.相速表示等相面移动的速度，而群速则代表信号能量传播的速度。
3.趋肤效应的定义为在良导体中电磁波只能存在于表面的现象。
当电磁波场量的振幅衰减到导体表面值的1/e时所经过的距离，称为趋肤深度。
4.对同一电磁波，导体的电导率越高，其趋肤深度越 浅。
5.一均匀平面波垂直入射到导电媒质表面，试写出反射系数Γ和透射系数τ之间的关系式1+ Γ= τ。
6.坡印廷矢量的方向代表了电磁波能量传播的方向。
7.当电磁波的频率低于导波系统的截止频率时将引起电抗性衰减，它和由于欧姆损耗所引起的衰减的不同之处在于前者并无真正的损耗，能量在源和负载之前来回反射；后者是真正的损耗，变成热能损耗了。
8.何为均匀平面波的极化特性？ 表征在空间给定点上电场矢量的取向随时间变化的特性 。
波的极化方式可以分为哪三种？线极化， 圆极化和椭圆极化 。
9.在任何均匀导波系统中传播的电磁波都可分为以下三种模式 TE波, TM波和TEM 波; 在介质均匀填充的矩形波导中, 只能传输TE波和TM波, 其中主模是TE10。
10.位移电流和传导电流的区别在于 前者并非真实带电粒子的运动，而传导电流则是真实的带电粒子的定向运动形成的电流。
11.在矩形波导中，TE11模的简并模式是 TM11 。
二、选择题（10分）1.在无界理想媒质中传播的电磁波，电场与磁场的相位 A （A.相同; B.不同），幅度随传播距离的增加A（A.不变；B.衰减）。
而在导电媒质中传播的均匀平面波，电场和磁场的相位 B （A.相同; B.不同）, 幅度随传播距离的增加 B （A.不变；B.衰减）。
电磁场与电磁波试卷及复习提纲
《电磁场与电磁波》测验试卷﹙一﹚一、 填空题1、在国际单位制中，电场强度的单位是________；电通量密度的单位是___________；磁场强度的单位是____________；磁感应强度的单位是___________；真空中介电常数的单位是____________。
2、静电场→E 和电位Ψ的关系是→E ＝_____________。
→E 的方向是从电位_______处指向电位______处。
3、位移电流与传导电流不同，它与电荷___________无关。
只要电场随__________变化，就会有位移电流；而且频率越高，位移电流密度___________。
位移电流存在于____________和一切___________中。
4、在两种媒质分界面的两侧，电场→E 的切向分量E 1t －E 2t ＝________；而磁场→B 的法向分量B 1n －B 2n＝_________；电流密度→J 的法向分量J 1n －J 2n =___________。
5、沿Z 轴传播的平面电磁波的复数表示式为：_____________________=→E , ____________________=→H 。
二、计算题1、（15分）在真空中，有一均匀带电的长度为L 的细杆， 其电荷线密度为τ。
求在其横坐标延长线上距 杆端为d 的一点P 处的电 场强度E P 。
2、（10分）已知某同轴电容器的内导体半径为a ，外导体的内半径为c ，在a ﹤r ﹤b (b ﹤c)部分填充电容率为ε的电介质，求其单位长度上的电容。
3、（10分）一根长直螺线管，其长度L ＝1.0米，截面积S ＝10厘米2，匝数N 1＝1000匝。
在其中段密绕一个匝数N 2＝20匝的短线圈，请计算这两个线圈的互感M 。
4、（10分）某回路由两个半径分别为R 和r 的半圆形导体与两段直导体组成，其中通有电流I 。
求中心点O 处的磁感应强度→B 。
《电磁场与电磁波》考试试卷
中南林业科技大学考试试卷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 5sin(2 -)x E e t kz π=， 则位移电流密度d J= 。
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0c o s ()/y H e H t z A m ωβ=-，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2I 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⎰=⋅Cdl H。
物理2006年高考第一轮复习物理：13.2电磁场和电磁波(附答案)
第Ⅱ单元 电磁场和电磁波●闯关训练 夯实基础1.（2004年江苏理综，23）关于机械波和电磁波，下列说法中错误的是 A.机械波和电磁波都能在真空中传播 B.机械波和电磁波都可以传递能量C.波长、频率和波速间的关系，即v =λf ，对机械波和电磁波都适用D.机械波和电磁波都能发生衍射和干涉现象 解析：本题考查机械波与电磁波的区别.机械波的传播需要介质，而电磁波的传播不需要介质，所以选项A 不正确，故选A.干涉、衍射是波特有的现象，选项D 正确.波能传播能量，v =λf ，对波都适用，故选项B 、C 都正确.答案：A2.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着，统称为电磁场 B.电磁场由发生区域向远处传播就是电磁波 C.电磁场是一种物质，不能在真空中传播 D.电磁波的传播速度总是3.0×108 m/s解析：稳恒的电场和稳恒的磁场是相互独立的，不能称为电磁场.电磁波在真空中的传播速度才是3.0×108 m/s.答案：B3.电磁波从真空进入介质后，发生变化的物理量有 A.波长和频率 B.波速和频率 C.波长和波速 D.波速和传播方式（横波或纵波）解析：电磁波的频率决定于振荡电路，与介质无关.电磁波是横波，不会变换为纵波.波速和波长与介质有关.答案：C4.在一个LC 振荡电路中，线圈的自感系数为L ，电容为C ，则电容器两极板电压从最大值到零的最短时间为A.2πLCB.πLCC.21πLC D.41πLC 答案：C5.在一个LC 振荡电路中，电容器电容为C ，线圈自感系数为L ，则振荡电流方向每秒钟改变的次数为_______.答案：LCπ16.关于图13－2－4，下列说法中正确的是图13－2－4A.在0～1 s 时间内，电容器放电，磁场能向电场能转化B.在1～2 s 时间内，电容器充电，磁场能向电场能转化C.在2～3 s 时间内，电容器充电，磁场能向电场能转化D.在3～4 s 时间内，电容器放电，电场能向磁场能转化 答案：B7.如图13－2－5乙所示的四种磁场变化情况，能产生如图甲中电场的是甲乙图13－2－5答案：C 培养能力8.LC 振荡电路的固有频率为f ，则 A.电容器内电场变化的频率也为f B.电容器内电场变化的频率为2f C.电场能与磁场能转化的频率为f D.电场能和磁场能转化的频率为2f 答案：AD9.无线电广播的中波段波长的范围是187 m ～560 m ，为了避免邻近电台的干扰，两个电台的频率范围至少应差104 Hz ，则在此波段中最多能容纳的电台数约为多少个？解析： 中波段的频率范围为f max =minλc=1871038⨯Hz=1.6×106 Hzf min =maxλc=5601038⨯Hz=0.54×106 Hz 在此波段最多容纳的电台数n =f f f ∆-min max =466101054.0106.1⨯-⨯=106.答案：10610.如图13－2－6所示的电路中，线圈的自感系数之比L 1∶L 2＝2∶1，C 1、L 1组成振荡电路，当可变电容器C 2调到某数值时，小电灯A 最亮.这个现象叫做_______，此时两电容器的电容之比C 1∶C 2＝_______.图13－2－6解析：电谐振.由振荡周期相等得C 1L 1=C 2L 2，则21C C =12L L =21. 答案：电谐振 1∶211.有一理想的LC 振荡电路，电容器电容为C ，线圈自感系数为L ，开始时，电容器两端电压为U ，电路中无电流.现在C 通过L 放电，到C 刚放电结束为止，放电的平均电流为_______.解析：电容器放电的电荷量：Q =CU 第一次放完电的时间：t =41T =41×2πLC =21πLCI =t Q =LCCU π21=π2U LC . 答案：π2U LC 12.某LC 振荡电路中，振荡电流的变化规律为i =0.14sin （1 000t ） A ，已知回路中线圈的自感系数L =50 mH ，则电容器的电容C =_______F ，该振荡电流的有效值为_______A.解析：由振荡电流的表达式可知I m =0.14 A ，ω=1 000 rad/s.由ω=T π2和T =2πLC 得C =L 21ω=32105000011-⨯⨯F=2.0×10－5 F 因为LC 回路电流按正弦规律变化，所以有效值I =21I m =21×0.14 A=0.10 A.答案：2.0×10－5 0.1013.在LC 振荡电路中，线圈的自感系数L =2.5 mH ，电容器的电容C =4 μF.设t =0时，电容器两极板间电压最高，则在t =9.0×10－3 s 时，通过线圈的电流是增大还是减小，电容器是处于充电过程还是放电过程？解析：该LC 回路的振荡周期T =2πLC =2π63104105.2--⨯⨯⨯ s=6.28×10－4 s ，t =9.0×10－3 s ，相当于14.33T .4T <0.33T <2T .说明LC 回路中的电磁振荡处于第二个4T的变化过程中，t =0时，电容器极板间电压最高，带电荷量最多；第一个4T内，电容器放电，电流由零增至最大；第二个4T 内，电容器充电，电流由最大减小到零.可见，在t =9.0×10－3 s 时线圈中的电流在减小，电容器在充电.答案：减小 充电14.LC 振荡电路中可变电容器电容C 的取值范围为10～360 pF ，线圈的自感系数L =1.0 mH.求该振荡电路能获得的振荡电流的最高频率和最低频率各是多少？解析：由f =LCπ21可知，电容取值最小时电路的振荡频率最高，电容取值最大时电路的振荡频率最低.f max =1/2πmin LC =1/2π1231010100.1--⨯⨯⨯Hz=1.60×106 Hz f min =1/2πmax LC =1/2π12310360100.1--⨯⨯⨯Hz=2.65×105 Hz.答案：1.60×106 Hz 2.65×105 Hz探究创新15.如图13－2－7所示，线圈L 的自感系数为25 mH ，电阻为零，电容器C 的电容为40 μF ；灯泡D 的规格是“4 V 2 W ”.开关S 闭合后，灯泡正常发光，S 断开后，LC 回路中产生振荡电流.若从S 断开开始计时，求：图13－2－7（1）当t =2π×10－3 s 时，电容器的右极板带何种电荷？ （2）当t =π×10－3 s 时，LC 回路中的电流. 解析：通过灯泡的电流I =UP=0.5 A ，此电流即为S 断开后LC 回路中振荡电流的最大值，且t =0时电流为最大值.LC 回路的振荡周期T =2πLC =2π6310401025--⨯⨯⨯s=2π×10－3 s.（1）当t =2π×10－3 s ，即t =T /4时，自感电动势对电容器充电结束，电流减为零，电容器的右极板带正电荷.（2）当t =π×10－3 s ，即t =T /2时，LC 回路中的电流又为最大值I =0.5 A ，通过线圈L 的电流方向与t =0时相反.答案：（1）正电荷 （2）0.5 A。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
中南大学考试试卷
2008 -- 2009 学年 上 学期期末考试试题 时间110分钟 电磁场与电磁波 课程 48 学时 3 学分 考试形式： 闭 卷
专业年级： 通信工程2006级 总分100分，占总评成绩 70 % 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 5sin(2 -)x E e t kz π= ， 则位移电流密度d J = 。
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0cos()/y H e H t z A m ωβ=- ，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2I 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⎰=⋅C dl H 。
r k P e r =
6、0z >的半空间中为介电常数02εε=的电介质，0z <的半空间中为空气。
已知空气中
的静电场024x z E e e =+ ，则电介质中的静电场为（ ）。
234422x z x z x z A E e e B E e e C E e e =+=+=+ 、、、
7、一均匀平面电磁波的电场强度为)(j e
)4()(z t y x A z,t βω++=e e E ，且其对应为向z -方向
传播的右旋圆极化波，则下列说法正确的是（ ） A. j 4=A ； B. 4=A ； C. 4-=A ； D. j 4-=A .
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x y B e x e my =+ ，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1γ和2γ的两种介质界面上，下列 关系式不成立，（设n 为界面
法向矢量）
A 、21()0n D D -=
B 、21()0n J J -=
C 、12t t E E =
D 、12φφ=
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 、20a q πε；
B 、2022a q πε；
C 、20223a
q πε； D 、203a q πε。
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 、a I πμ02；
B 、a
I πμ02； C 、0； D 、a I πμ0 ⊗ ⊗ 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ε的均匀介质，其间有均匀 的电荷分布，其电荷体密度30(
)/r C m ρρ= ，已知外球壳接地，内球壳的电位为U 0，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02=∇φ，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μ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： a q 2q -q -2q
P P y 22222222111()(sin )sin sin r r r r r r φφφφθθθθθϕ∂∂∂∂∂∇=++∂∂∂∂∂。