湘潭大学电磁场理论与微波技术试卷2010重修
微波技术与天线考试试卷与答案
0 L 0λ 微波技术与天线考试试卷〔A 〕一、填空〔 2分⨯10 =20分〕1、 天线是将电磁波能量转换为高频电流能量的装置。
2、 天线的方向系数和增益之间的关系为G = D η 。
3、 对称振子越粗，其输入阻抗随频率的变化越_缓慢_，频带越宽。
4、 分析电磁波沿传输线传播特性的方法有场和路两种。
5、 半波对称振子的最大辐射方向是 与其轴线垂直；旋转抛物面天线的最大辐射方向是其轴线。
6、 λ / 4 终端短路传输线可等效为电感的负载。
7、 传输线上任一点的输入阻抗 ZinZ、特性阻抗 以及负载阻抗 Z L满足。
Z = Z Z + jZ tan βz Lin 0+ jZ tan βz8、 微波传输线按其传输的电磁波波型，大致可划分为TEM 传输线，TE 传输线和TM 传输线。
9、 传输线终端接一纯感性电抗，则终端电抗离最近的电压波腹点的距离为φ 。
4π 110、等反射系数圆图中，幅角转变 π 时，对应的电长度为 0.25；圆上任意一点到坐标原点的距离为λ / 4 。
二、推断〔 2分⨯10 =20分〕1. 同轴线在任何频率下都传输TEM 波。
√2. 无耗传输线只有终端开路和终端短路两种状况下才能形成纯驻波状态。
〤3. 假设传输线长度为3厘米，当信号频率为20GHz 时，该传输线为短线。
╳4. 二端口转移参量都是有单位的参量，都可以表示明确的物理意义。
√5. 史密斯圆图的正实半轴为行波系数K 的轨迹。
╳6. 当终端负载与传输线特性阻抗匹配时，负载能得到信源的最大功率。
√7. 垂直极化天线指的是天线放置的位置与地面垂直。
√8. 波导内，导行波的截止波长肯定大于工作波长。
√Z9.驻波天线是宽频带天线。
╳10.天线的效率越高，其辐射力量越强。
√三、简答题〔5分⨯6=30分〕答案仅作为参考1.何谓阻抗匹配？分为哪几类？实现阻抗匹配的方法是什么？答：阻抗匹配即信号传输过程中负载阻抗和信源内阻抗之间满足特定协作关系，从而使信号源给出最大功率，负载能够吸取全部的入射波功率。
电磁场与波潇湘(A)与答案
考试时间： 考试时间： 2009 年 1 月
1. 2. 3.
麦克斯韦方程组的微分形式是： （1）
、
（2） 、 （3） 和 （4） 。
静电场的基本方程积分形式为：
(5) 、
(6)
。
理想导体 （设为媒质 2） 与空气 （设为媒质 1） 分界面上， 电磁场的边界条件为： (7) 、
(8)
、 (9)
和
(10)
。
4. 5. 6.
线性且各向同性媒质的本构关系方程是：
(11)
、
(12)
、
(13)
。
电流连续性方程的微分形式为：
(14)
。
电位满足的泊松方程为
(15)
； 在两种完纯介质分界面上电位满足的边界条件为 （16) 、
(17)
。
7. 8.
应用镜像法和其它间接方法解静态场边值问题的理论依据是
y
ϕ1 ( x ) ϕ2 ( x )
--2 分
--2 分
得
ϕ1 ( x ) = C1 x + D1 ϕ 2 ( x ) = C2 x + D2
o
σ
x0
x
--2 分
ϕ1 ( x ) 和ϕ2 ( x ) 满足得边界条件为 ϕ1 ( 0 ) = 0, ϕ2 ( a ) = 0; ϕ1 ( x0 ) = ϕ 2 ( x0 ) ,
∂ρ ∂t
ρ ε
ϕ1 = ϕ 2
ε1
∂ε 1 ∂ε = ε2 2 ∂n ∂n
2
7.唯一性定理 8.V/m C/m 二、选择（每题 2 分，共 10 分） 1.c 2.b 3.a 4.b 5.b 三、解：设电场随时间作正弦变化，表示为：
电磁场与电磁波考试题答案参考资料
第一章 静电场一、选择题（每题三分）1） 将一个试验电荷Q （正电荷）放在带有正电荷的大导体附近P 点处，测得它所受力为F ，若考虑到电量Q 不是足够小，则：（）A 、F/Q 比P 点处原先的场强数值大 C 、F/Q 等于原先P 点处场强的数值B 、F/Q 比P 点处原先的场强数值小 D 、F/Q 与P 点处场强数值关系无法确定 答案（B ）·P+Q2） 图中所示为一沿X 轴放置的无限长分段均匀带电直线，电荷线密度分别为+λ（X<0）和一个-λ（X>0），则OXY 坐标平面上点（0，a ）处的场强E为（ ）A 、0B 、a 2i 0πελC 、a 4i 0πελD 、a 4)j i (0πε+λ3) 图中所示曲线表示球对称或轴对称静电场的某一物理量随径向距离r 变化的关系，请指出该曲线可描述下面那方面内容（E 为电场强度的大小，U为静电势）（）A 、半径为R 的无限长均匀带电圆柱体电场的E-r 关系 C 、半径为R 的均匀带正电球体电场的U-r 关系B 、半径为R 的无限长均匀带电圆柱面电场的E-r 关系 D 、半径为R 的均匀带正电球面电场的U-r 关系答案（B ）4） 有两个点电荷电量都是+q ，相距2a,今以左边的点电荷为球心，以a 为半径作一球形高斯面，在球面上取两块相等的小面积1S 和 2S 的电场强度通量分别为1ϕ和 2ϕ，通过整个球面的电场强度通量为3ϕ，则（）为零D 、以上说法都不对 答案（C ） 6） 两个同心带电球面，半径分别为)(,b a b a R R R R <，所带电量分别为b a Q Q ,。
设某点与球心相距r,当b a R r R <<时，该点的电场强度的大小为（） A 、2ba 0rQ Q 41+∙πε B 、2ba 0rQ Q 41-∙πε C 、)R Q r Q (412bb 2a 0+∙πε D 、2a 0r Q 41∙πε 答案（D ）7） 如图所示，一个带电量为q 的点电荷位于立方体的A 角上，则通过侧面abcd 的电场强度通量为（） A 、6q ε B 、12qε C 、24q ε D 、048qε 答案（C ）8） 半径为R 的均匀带电球面，若其电荷密度为σ，则在距离球面R 处的电场强度为（）A 、0εσ B 、02εσC 、04εσD 、8εσ答案（C ）9） 高斯定理⎰⎰ερ=∙vs dV S d E （）A 、适用于任何静电场 C 、只适用于具有球对称性，轴对称性和平面对称性的静电场B 、只适用于真空中的静电场 D 、只适用于虽然不具有(C)中所述的对称性，但可以找到合适的高斯面的静电场 答案（B ） 10) 关于高斯定理的理解正确的是（）A 、 如果高斯面上处处E为零，则该面内必无电荷 C 、如果高斯面内有许多电荷，则通过高斯面的电通量必不为零B 、 如果高斯面内无电荷，则高斯面上处处E为零 D 、如果高斯面的电通量为零，则高斯面内电荷代数和必为零 答案（D ） 11) 如图两同心的均匀带电球面，内球面半径为1R ，电量1Q ，外球面半径为2R ，电量2Q ，则在内球面内距离球心为r 处的P 点场强大小E 为（） A 、2021r 4Q Q πε+ B 、+πε2101R 4Q 2202R 4Q πε C 、201r 4Q πε D 、0 答案（D ）12）若均匀电场的场强为E，其方向平行于半径为R 的半球面的轴，则通过此半球面的电通量Φ为（）13） 下列说法正确的是（）A 、 闭合曲面上各点场强为零时，面内必没有电荷 C 、闭合曲面的电通量为零时，面上各点场强必为零B 、 闭合曲面内总电量为零时，面上各点场强必为零 D 、通过闭合曲面的电通量仅决定于面内电荷 答案（D ）14) 在空间有一非均匀电场，其电力线分布如图，在电场中作一半径为R 的闭合球面S ，已知通过球面上某一面元S ∆的电场线通量为e ∆Φ，则通过该球面其余部分的电场强度通量为（）A 、e ∆Φ-B 、e S r ∆Φ⋅∆24π C 、e SSr ∆Φ⋅∆∆-24π D 、0 答案（15) 在电荷为q +的电场中，若取图中点P 处为电势零点，则M 点的电势为（）16）下列说法正确的是（）A 、 带正电的物体的电势一定是正的 C 、带负电的物体的电势一定是负的B 、 电势等于零的物体一定不带电 D 、物体电势的正负总相对电势参考点而言的 答案（D ）17) 在点电荷q 的电场中，选取以q 为中心，R 为半径的球面上一点P 处作电势零点，则与点电荷q 距离为r 的P ‘点电势为（）A 、r 4q 0πε B 、)R 1r 1(4q 0-πε C 、)R r (4q 0-πε D 、)R1r 1(4q 0-πε-答案（B ）18) 半径为R的均匀带电球面，总电量为Q ，设无穷远处的电势为零，则球内距球心为r 的P 强度和 电势为（） A 、E=0, U=r 4Q 0πε B 、 E=0, U=R 4Q 0πε C 、E=2r 4Q0πε. U=r 4Q 0πε D 、E=2r 4Q0πε答案（B ）19) 有N 个电量为q 布，比较在这两种情况下在通过圆心O 并垂直与圆心的Z 轴上任意点P 的 场强与电势，则有（） A 、场强相等，电势相等B 、场强不相等，电势不相等C 、场强分量z E 相等，电势相等D 、场强分量z E 答案（C ）20）在边长为a 正方体中心处放置一电量为Q A 、a 4Q 0πε B 、R 2Q 0πε C 、R Q 0πε D 、R22Q0πε答案（B ）21）如图两个同心的均匀带电球面，内球面半径为1R ，电量1Q ，外球面半径为2R ，电量2Q ，则在内球面内距离球心为r 处的P 点的电势U 为（）A 、r4Q Q 021πε+ B 、101R 4Q πε+202R 4Q πε C 、0 D 、101R 4Q πε 答案（B ）22） 真空中一半径为R 的球面均匀带电为Q ，，在球心处有一带电量为q 的点电荷，如图设无穷远处为电势零点，则在球内离球心O 距离为r 的P 点处的电势为（）A 、E R 2π B 、E R 22π C 、E R 221π D 、E R 22πE 、22ERπ 答案（A ）A 、a 4q 0πε B 、a8q 0πε C 、a 4q 0πε-D 、a8q0πε- 答案（D ）A 、r4Q 0πε B 、)R Q r q (410+πε C 、r 4q Q 0πε+ D 、)RqQ r q (410-+πε 答案（B ）23）当带电球面上总的带电量不变，而电荷的分布作任意改变时，这些电荷在球心出产生的电场强度E和电势U 将（）A 、E 不变，U 不变 B 、E 不变，U 改变 C 、E 改变 ，U 不变 D 、E改变，U 也改变 答案（C ）24） 真空中有一电量为Q 的点电荷，在与它相距为r 的A 点处有一检验电荷q,现使检验电荷q 从A 点沿半圆弧轨道运动到B 点，如图则电场场力做功为（）A 、q2r r 4Q 220⋅π⋅πε B 、rq 2r 4Q 20⋅πε C 、rq r 4Q 20π⋅πε D 、0 答案（D ） 25） 两块面积为S 的金属板A 和B 彼此平行放置，板间距离为d （d 远远小于板的线度），设A 板带电量1q , B 板带电量2q ,则A,B 板间的电势差为（） A 、S2q q 021ε+ B 、d S 4q q 021⋅ε+ C 、d S 2q q 021⋅ε- D 、d S4q q 021⋅ε- 答案（C ）26）图中实线为某电场中电力线，虚线表示等势（位）面，由图可以看出（） A 、c E >>b a E E c U >>b a U U C 、c E >>b a E E c U <<b a U UB 、c E <<b aE E c U <<ba U U D 、c E <<b a E Ec U >>b a U U 答案（A ）27） 面积为S 的空气平行板电容器，极板上分别带电量为q ±，若不考虑边缘效应，则两极板间的相互作用力为（）A 、S q 02ε- B 、S 2q 02ε- C 、202S 2q ε D 、202S q ε 答案（B ）28）长直细线均匀带电。
2011级《电磁场与电磁波》试卷A卷
(2)分界面处的电场强度。
17、设区域I(z0)的媒质参数r1=1，r1=1，1=0；区域II(z0)的媒质参数r2=5，r2=2，2=0。区域I中和区域II中的电场强度分别为：
E1=ex[60cos(15108t-5z)+20cos(15108t+5z)](V/m)，E2=exAcos(15108t-5z)(V/m)。
得分
阅卷人
三、证明题（每小题8分，共8分）
15、设一段半径为b，电导率为，长为l的直导线载有直流电流I，试证明在恒定电流的电场和磁场情况下坡印廷定理是成立的。
得分
阅卷人
四、计算题（每小题12分，共36分）
16、设z=0的平面为空气与理想导体的分界面，z0一侧为理想导体，分界面处的磁场强度为H(x,y,0,t)=exH0cosaxsin(t-ay)，假设t=0时，S=0。求：
西华师范大学学生试卷
年月日2013-2014学年第1学期考室
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总分
阅卷教师
得分
计算机学院通信工程专业2011级《电磁场与电磁波》试题A卷
闭卷考试时间120分钟
注意事项：1.满分：100分。保持卷面整洁，否则扣卷面2分。
2.交卷时请将试题卷与答题卷一起交，否则扣分。
3.学生必须将姓名、班级、学号完整填写在规定的密封栏目内，否则视为废卷。
求：
(1)常数A；
(2)证明在分界面处H1和H2满足边界条件。
18、在真空中传播的电磁波，其电场强度复矢量为E=(ex+ey)e-j20z(V/m)，求：
2011-2012第一学期电磁场与电磁波B卷
2011-2012第⼀学期电磁场与电磁波B卷2011─2012学年第⼀学期《电磁场与电磁波》课程考试试卷(B 卷)专业：应⽤物理学年级：09级考试⽅式：闭卷学分：4 考试时间：120 分钟⼀、选择题(每⼩题3分，共24分)1、如果对某⼀闭合曲⾯的电通量0SE dS ?=?，以下说法正确的是（）（A ）S ⾯上有些点的E 可以不为零；（B ）S ⾯上所有点的E必定为零；（C ）空间电荷的代数和⼀定为零；（D ）空间所有地⽅的电场强度⼀定为零。
2、在时变场中，引⼊⽮势A 和标势?，并令A B ??=、E A t ?=-?-??，其依据是（）（A ）0=??H 、E B t ?=-；（B ）0E= 、0=??B ；（C ）0=??B 、E B t ??=-?? ；（D ）0E ??= 、B D t ??=??。
3、海⽔的电导率为σ，电容率为ε，当电场频率为f 时，海⽔中传导电流和位移电流的⽐值为（）（A ）2f πε；（B ）2f σπε；（C （D4、a 是电荷分布中的⼀点，它离场点P 的距离为4310a r km =?，8t s =时P 点的势?中，a 点贡献的部分是它在哪⼀时刻的电荷激发的？（）（A ） 7.99s ；（B ）7.9s ；（C ） 0.1s ；（D ） 0.01s 。
5、关于电磁波在⾦属中的穿透深度，下列说法中正确的是（）（A ）电磁波频率越⾼，穿透越深； (B) 导体导电性能越好，穿透越深；（C ）电磁波频率越⾼，穿透越浅；（D ）穿透深度与频率⽆关。
6、频率10f GHz =的均匀平⾯波从空⽓中垂直⼊射到04εε=、0µµ=的理想媒质平⾯上，为了消除反射，可以在媒质表⾯上涂上匹配层，匹配层的最⼩厚度为（）（A ）7.5m m ；（B ）5.3m m ；（C）3.75m m ；（D ）以上结果都不对。
7、静电场的能量密度等于（）（A ）ρ?；（B ）D E ? ；（C ）ρ?21；（D ）12D E ? 。
《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 SS 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（ε1，μ1=μ0，σ1=0）垂直入射到与媒质2（ε2，μ2=μ0，σ2=0）的边界上。
当ε1与ε2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ε1与ε2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ε1 < ε2 ，第二问答案 ε1> ε2二、(16分)自由空间中平面波的电场为：()120ej 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 e 2．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)电磁场与电磁波试卷与答案A..
华东交通大学2012-2013学年第一学期考试卷A ）卷电磁场与电磁波课程考生注意事项：1、本试卷共5 页，总分100 分，考试时间120 分钟。
2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。
一．单项选择题（30分，每题2分）1．电磁波在介电常数为ε的媒质中传播，其速度是光速的____D__倍。
A． B. C. D.2．假设某一光纤的电参数为4εε=，这种光纤的折射率是:DA． B.2ε C.4ε D. 23．入射波频率为600MHzf=时，物理尺寸为3123m⨯⨯的矩形腔的电尺寸是:CA.30.10.20.3λ⨯⨯B。
3123λ⨯⨯ C. 3246λ⨯⨯D。
3149λ⨯⨯4．在静电场中有一带电的导体实心球，其球心和球外表面上一点的电位__________D____,此两点的电场强度______________。
A.不相等/相等B。
不相等/不相等 C.相等/相等 D.相等/不相等5．假设某介质表面的法向为ˆˆˆn x y=+,位于介质表面上的某点的电场强度为ˆˆ3x z=+E,则它的切向电场强度为：DA.ˆˆˆ3y z x=++E B。
ˆˆˆ3y z x=-++E C.ˆˆˆ3y x z=-++E D.ˆˆˆ3y z x=--+E6．下列对磁力线和电力线描述正确的是：CA.磁力线和电力线都是封闭的B.磁力线和电力线都不是封闭的C.磁力线是封闭的,电力线是不封闭的D.电力线封闭，磁力线不封闭7．坡印廷矢量的方向表示_______C_方向。
A．电场 B. 磁场C。
能流D。
坐标8．在贴片天线中，贴片满足的边界条件是：CA．法向电场为零 B. 法向电场连续C．切向电场为零D．切向电场连续9． 在一个静电场中，良导体表面的电场方向与导体该点的法向方向的关系是：AA ． 平行 B. 垂直 C 。
既不平行也不垂直 D 。
不能确定 10． 根据唯一性定理，在计算时变电磁场时必须满足：DA ． 给定边界上的n EB ． 给定边界上的n HC ． 给定一部分边界上的t E 和另一部份的n HD ． 给定一部分边界上的tE 和另一部份的t H11． 对于理想介质中的平面波，在x 方向的场分量为()cos()x t A t kz ω=-E ,其等相面是_________B__的平面。
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。
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______。
《电磁场微波技术与天线》习题参考答案
《电磁场微波技术与天线》习题及参考答案一、填空题：1、静止电荷所产生的电场，称之为_静电场_；电场强度的方向与正电荷在电场中受力的方向__相同_。
2、电荷之间的相互作用力是通过电场发生的，电流与电流之间的相互作用力是通过磁场发生的。
3、矢量场基本方程的微分形式是：A V和AJ；说明矢量场的散度和旋度可以描述矢量场在空间中的分布和变化规律。
4、矢量场基本方程的积分形式是：SAdSV V dV和l AdlsJdS；说明矢量场的环量和通量可以描述矢量场在空间中的分布和变化规律。
5、矢量分析中的两个重要定理分别是高斯定理和斯托克斯定理,它们的表达式分别是：v和lAdl s rotAdS。
AdV S AdS6、静电系统在真空中的基本方程的积分形式是：∮Ds·d S=q和E·d=0。
7、静电系统在真空中的基本方程的微分形式是：D V和E0。
8、镜象法的理论依据是静电场的唯一性定理。
基本方法是在所求场域的外部放置镜像电荷以等效的取代边界表面的感应电荷或极化电荷。
9、在两种媒质分界面的两侧，电场E的切向分量E1t－E2t＝_0__；而磁场B的法向分量B1n－B2n＝__0__。
10、法拉弟电磁感应定律的方程式为En=- ddt，当dφ/dt>0时，其感应电流产生的磁场将阻止原磁场增加。
11、在空间通信中，为了克服信号通过电离层后产生的法拉第旋转效应，其发射和接收天线都采用圆极化天线。
12、长度为2h=λ/2的半波振子发射天线，其电流分布为：I （z）=Im sink（h-|z|）。
13、在介电常数为e的均匀各向同性介质中，电位函数为1122xy5z,则电场强22度E=xeye5e。
xyz14、要提高天线效率，应尽可能提高其辐射电阻，降低损耗电阻。
15、GPS接收机采用圆极化天线，以保证接收效果。
二、选择题：1、电荷只能在分子或原子范围内作微小位移的物质称为(D)。
A.导体B.固体C.液体D.2、相同的场源条件下，真空中的电场强度是电介质中的(D)倍。
电磁场17-18期末考题考题答案
2017——2018电磁场与微波技术期末考试题前言：本试题是由本人根据考场回忆整理，简答题题目描述可能与原题有不同之处，但是考察内容全部涵盖期末考试内容，计算题基本是原题描述，但是有一点，本试题对你们来说只是属于历年考题，仅供参考，师弟师妹在考试复习时要以当年老师勾画的重点或者老师给的题库为准。
王付刚2018/1/15一、简答题（60分）1、写出麦克斯韦方程组积分、微分形式，本构关系。
2、描述坡印廷定理及表达式，以及电场、磁场的波动方程。
3、描述斯托克斯定理及表达式，描述亥姆霍兹定理。
（1）斯托克斯定理及表达式：（2）亥姆霍兹定理：在空间有限区域内有一矢量场F，若已知它的散度、旋度和边界条件，则该矢量场就唯一确定了。
4、描述金属波导内电场和磁场的特点以及电磁场求解的一般步骤。
（A）金属波导内电场和磁场的特点：（1）波导系统中场的横向分量可以由纵向分量完全确定。
（2）波导内场的横向分量和纵向分量均满足亥姆霍兹方程。
（B）金属波导中电磁场求解的一般步骤：（1）结合边界条件求解纵向分量满足的亥姆霍兹方程，解出场的纵向分量Ez或Hz，求解方法通常采用分离变量法。
（2）由横纵向场关系式求出场的横向分量。
5、描述电压驻波比、行波系数以及写出表达式，无损耗情况的表达式。
6、写出传输线上任一点电压和电流的通解式，并简述入射电压、反射电压、入射电流、反射电流、特性阻抗、反射系数、输入阻抗、传播常数等基本特性参数上式右侧第一项表示沿+z方向传播的电磁波，称为入射电压。
上式第二项表示沿-z方向传播的电磁波，称为反射电压。
下式右侧第一项表示沿+z方向传播的电磁波，称为入射电流。
下式第二项表示沿-z方向传播的电磁波，称为反射电流。
传输线上入射电压与入射电流之比称为传输线的特性阻抗。
传输线上反射电压与入射电压之比称为传输线的反射系数。
传输线上任一点的电压与电流之比称为传输线的输入阻抗。
电压和电流中的参数γ称为传播常数。
二、计算题（40分）1、假设在半径为a的球体内均匀分布着密度为的电荷，试求任意点的电场强度。
电磁场与波期末考试试题3套含答案（大学期末复习资料）
莆田学院期末考试试卷 （A ）卷2011 — 2012 学年第 一 学期课程名称： 电磁场与波 适用年级/专业： 09/电信 试卷类别 开卷（ ） 闭卷（√） 学历层次 本科 考试用时 120分钟《．考生注意：答案要全部抄到答题纸上，做在试卷上不给分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．》．一、填空题（每空2分，共30分）1.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 ① ，矢量B A ⋅= ② 。
2.高斯散度定理的积分式为 ① ，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。
3.已知任意一个矢量场A ，则其旋度的散度为 ① 。
4.介质中恒定磁场的基本方程的积分式为 ① ， ② ， ③ 。
5.一个半径为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 ① ，位置位于 ② ；当点电荷q 向无限远处运动时，其镜像电荷向 ③ 运动。
6.标量场2),,(x xyz z y x +=ψ通过点P(1，1，2)的梯度为① 。
7.引入位移电流的概念后，麦克斯韦对安培环路定律做了修正，其修正后的微分式是 ① ，其物理含义是： ② 。
8.自由空间传播的电磁波，其磁场强度)sin(z t H a H m y βω-=，则此电磁波的传播方向是 ① ，磁场强度复数形式为 ② 。
二、单项选择题（每小题2分，共20分）1.自由空间中的平行双线传输线，导线半径为a ，线间距为D ，则传输线单位长度的电容为 。
A ．)ln(1aaD C -=πε B. )ln(201aa D C -=πε C. )ln(2101a a D C -=πε2.如果某一点的电场强度为零，则该点的电位为 。
A.一定为零 B.不一定为零 C.为无穷大3.真空中一个电流元在某点产生的磁感应强度dB 随该点到电流元距离变化的规律为 。
《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。
微波理论与技术期末考试B卷
。
5．理想 3dB 定向耦合器的散射参量 S 31 = 1
2 ， S 41 = 1
2。
6．测得一微波传输线的反射系数的模 Γ = 1 2 ，则行波系数 K = 1 3 ；若特性阻抗
Z 0 = 75Ω ，则波节点的输入阻抗 Rin ( 波节 ) = 25 。
7．用散射参量表示非可逆四端口定向耦合器的耦合度 C = 20 log(1 S 31 ) ，隔离度
西 南 交 通 大 学 2005-2006 学 年 第 （ 二 ） 学 期 试 卷 B
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考试科目: 微波理论与技术
题 号 分 数
一
二
三
四
五
总分
一、填空： （共 50 分，每空 2 分） 1．微波传输线是一种 来描述。 2． 均匀无耗传输线的特性阻抗为 Z 0 ， 终端负载获得最大功率时， 负载阻抗 Z L = 3．同轴线传输的主模是 ，微带线传输的主模是 。 。 参数电路，其线上的电压和电流沿线的分布规律可由
(1)求出负载阻抗 Z L ； (2)为了替代 Z L 需用多长的终端短路传输线？ 2．已知传输线特性阻抗为 Z 0 = 50Ω ， 线长 l = 1.82λ ，U
max
= 50V ，U
距离始端最近的电压波腹点至始端距离为 d max 1 = 0.032λ 。求 Z in 和 Z l 。 四、矩形波导的尺寸为 a = 22.86mm ， b = 10.16mm ，波导中传输电磁波的工作频率 为 15GHz 。问波导中可能传输哪些波形？（10 分）
max min
= 3.846 ，在阻抗圆图中找到归一化电阻为 3.846 的点 A ，过 A 点作
过 等反射系数圆，A 点为波腹点， A 点沿等反射系数圆向信源方向旋转 0.032 波长数， ~ 至 B 点，对应的归一化阻抗为 Z in = 2.5 − j1.8 ，故 Z in = 125 − j 90 。再由 B 点沿等反 ~ 射 系 数 圆 向 负 载 方 向 旋 转 0.32 波 长 数 ， 至 C 点 ， 对 应 Z l = 0.27 − j 0.22 ， 故 Z l = 13.5 − j11 。 四、矩形波导的尺寸为 a = 22.86mm ， b = 10.16mm ，波导中传输电磁波的工作频率 为 15GHz 。问波导中可能传输哪些波形？（20 分） 解：
2007微波理论与技术期末考试A
4．矩形波导尺寸 a 2cm ，b 1.1cm 。若在此波导中只传输 TE10 模，则其中电磁波的 工 作 波 长 范 围 为 2.2cm 4cm 。 均 匀 无 耗 传 输 线 工 作 状 态 分 三
种：
,
,
。
5．理想 3dB 定向耦合器的散射参量 S31 1 2 ， S41 1 2 。
0
0 1
~ 1 0
[ A]3
jBZ0
1
[ A~]
[ A~]1[ A~]2[ A~]3
1 jBZ0
01 0 1
1 0
1
jBZ0
0 1 1 j2BZ0
0 1
S11
a11 a12 a11 a12
80 0.2A 200 200
第3页
5
Ua Ia Zin 40V Ub 40V Uc Ub bc 40 2 20V Id Uc Z0 20 200 0.1A 所以，检测电流为 0.1A 。
三、圆图完成（要求写清必要步骤）（共 20 分，每小题 10 分）
a21 a22 a21 a22
jBZ 0 1 jBZ 0
S 21
a11 a12
2 a21 a22
1
2 jBZ 0
1 S11
1
B
2
Z
2 0
BZ0
1 S11
1
B
2
Z
2 0
BZ0
T
S 21
1
2 jBZ 0
L 10log
(完整版)微波技术与天线考试试卷
一、填空1、充有25.2r =ε介质的无耗同轴传输线，其内、外导体直径分别为mm b mm a 72,22==，传输线上的特性阻抗Ω=__________0Z 。
（同轴线的单位分布电容和单位分布电感分别()()70120104,F 1085.8,ln 2ln 2--⨯==⨯===πμμεπμπεm a b L abC 和mH ) 2、 匹配负载中的吸收片平行地放置在波导中电场最___________处，在电场作用下吸收片强烈吸收微波能量，使其反射变小。
3、平行z 轴放置的电基本振子远场区只有________和________ 两个分量，它们在空间上___________（选填：平行，垂直），在时间上_______________（选填：同相，反相）。
4、已知某天线在E 平面上的方向函数为()⎪⎭⎫⎝⎛-=4sin 4sin πθπθF ，其半功率波瓣宽度_________25.0=θ。
5、旋转抛物面天线由两部分组成，___________ 把高频导波能量转变成电磁波能量并投向抛物反射面，而抛物反射面将其投过来的球面波沿抛物面的___________向反射出去，从而获得很强___________。
二、判断1、传输线可分为长线和短线，传输线长度为3cm ，当信号频率为20GHz 时，该传输线为短线。
（ 错）2、无耗传输线只有终端开路和终端短路两种情况下才能形成纯驻波状态。
（错 ）3、由于沿smith 圆图转一圈对应2λ，4λ变换等效于在图上旋转180°，它也等效于通过圆图的中心求给定阻抗（或导纳）点的镜像，从而得出对 应的导纳（或阻抗）。
（ 对）4、当终端负载阻抗与所接传输线特性阻抗匹配时，则负载能得到信源的最大功率。
（ 错）5、微带线在任何频率下都传输准TEM 波。
（ 错）6、导行波截止波数的平方即2c k 一定大于或等于零。
（ 错） 7、互易的微波网络必具有网络对称性。
（错）8、谐振频率0f 、品质因数0Q 和等效电导0G 是微波谐振器的三个基本参量。
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一、填空题（每空2分，共20分）
1.1根据点电荷 在真空中产生的电场强度表示式 ，则面密度为 的体电荷产生的 。
1.2频率在范围内的电磁波统称为微波。
1.3矩形波导中传输的主模是______，微带线中传输的主模是。
1.4传输线上的微波信号一般由入射波和反射波两部分组成，当 时，
2.5我们实验室中使用的谐振腔是用什么传输线做成的。（）
A.矩形波导；B.圆波导；C.同轴线；D.微带线。
三、判断题（正确的打√，错误的打。每小题2分，共10分）
3.1对矩形波导传输线而言，传输信号的波长有一个门槛，那么大于此门槛的波长才能在波导内传输。（ ）
3.2谐振腔的基本参数我们一般都习惯用谐振波长而不用谐振频率是因为谐振波长能反映谐振腔的尺寸大小。（ ）
4.2在自由空间传播的平面波，其电场强度为 ，
求：（1）是均匀平面波吗？说明波的传播方向；
（2）磁场强度 的瞬时值。（12分）
4.3用矩形波导作馈线，该波导的尺寸为 ，求：
（1）波长为 Leabharlann 信号能否在其中传播？可能有哪些传输波型？
（2）为保证单模传输，其波长范围为多少？（16分）
4.4求一段相移为 的均匀传输线的散射参量。（10分）
3.3无耗均匀传输线上任意点的反射系数的大小（模）都相等。（ ）
3.4静电场具有能量，在静电场中，对于体分布的电荷而言，电场能量是储存在电荷上的。（ ）
3.5电磁波在导电媒质中传播时，当媒质导电性增强时电磁波的波长会变短，速度会减慢。（ ）
四、计算题（共60分）
4.1真空中一个半径为 的球内均匀分布体电荷密度为 ，求球内外任意一点的电场强度。(12)
A. B.
C. D.
2.3欲在矩形波导中开无辐射逢，则开缝的方法为（）
A.波导宽面中央开横向窄逢；B.波导宽面中央开纵向窄逢；
C.波导宽面靠近边缘开纵向窄逢；D.波导窄（侧）面开纵向窄逢；
2.4已知二端口网络的散射矩阵参量为 ，此网络的插入相移θ和
输入驻波比ρ为（）。
A. ，3B. ，3C. ，1.5D. ，1.5
其驻波比 =。阻抗圆图是由、、、四部分组成。
1.5短路活塞一般有和两种。
二、选择题（将唯一正确答案的代号填入题后括号中。每小题2分，共10分）
2.1一个旋度处处为零的矢量场，总可以表示为( )
A.某一标量函数的梯度B.某一矢量函数的旋度
C.某一矢量函数的散度D.上述三种均不可
2.2对于恒定磁场，磁场强度矢量 必定满足下列哪组方程?( )
4.6若要用实验的方法测量波导波长；试画出实验装置(微波元件)方框图，并简述实验原理与方法（10分）