2011电子科技大学期末电磁场与波-review2
电子科大电磁场与波第二章答案

上任一点的磁场公式,可得到该细圆环电流在球心处产生的磁场为
dB
= ez
μ0b2 d I 2(b2 + d 2 )3 2
=
ez
μ0ωqa2 sin3 θ dθ 8π (a2 sin2 θ + a2 cos2 θ )3 2
=
ez
μ0ωq sin3 θ 8π a
dθ
故整个球面电流在球心处产生的磁场为
∫ ∫ B =
下各点的 E:(1) P1 (2,5, −5) ;(2) P2 (−2, 4,5) ;(3) P3 (−1, −5, 2) 。
解 无限大的均匀面电荷产生的电场为均匀场,利用前面的结果得
(1) E1
=
−ez
ρS1 2ε 0
− ez
ρS 2 2ε 0
− ez
ρS3 2ε 0
=
−e z
1 2ε 0
(3 + 6 − 8)×10−9
=
0
2.16 一个半径为 a 的导体球带电荷量为 q ,当球体以均匀角速度ω 绕一个直径旋转时(如
题 2.16 图所示),试求球心处的磁感应强度 B
解
导体球面上的面电荷密度为
ρS
=
q 4π a2
,当球体以均匀角速度 ω
绕一个直径旋转
时,球面上位置矢量 r = era 点处的电流面密度为
JS = ρS v = ρSω× r = ρS ezω × era =
+
(ex
3
−
ey )
3ρl1 8πε 0 L
=
ey
3ρl1 4πε 0 L
2.13 自由空间有三个无限大的均匀带电平面:位于点(0,0,-4)处的平面上 ρS1 = 3nC/m2 ,
电磁场与波 电子科技大学2012-2013学年第 2 学期期 阶段 考试 卷

电子科技大学2012-2013学年第2 学期期阶段考试 B 卷课程名称:电磁场与电磁波:随堂测试考试日期 2013年月日考试时长:分钟课程成绩构成:平时 %,期中 %,实验 %,期末 %本试卷试题由三部分构成,共 5 页。
一、填空题(每空1分,共17分)、散度定理和斯托克斯定理的数学表达式分别为和。
2、电流连续性方程的积分形式是。
物理意义为。
3、试写出与下列内容相应的麦克斯韦方程的积分形式:电力线起始于正电荷终止于负电荷;磁力线无头无尾;变化的电场伴有磁场;变化的磁场伴有电场。
4、描述煤质电磁特性的本构关系为、、。
4、在两种不同的介质分界面上,电场强度、电位移矢量、磁感应强度、磁场强度满足的边界条件分别为、、和。
5、沿Z轴放置的线电荷密度为lρ的无限长线电荷在无界真空中产生的电场强度E=;若取1r=为电位参考点,电位函数ϕ=。
二、选择题(每小题3分,共27分)1 、 在空间有一非均匀电场,其电力线分布如图所示,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 ∆的电场强度通量为e φ∆,则通过该球面其余部分的电场强度通量为(A )。
(A) -e φ∆;(B ) 24e R S πφ∆∆;(C ) 24e R SSπφ-∆∆∆;(D )0.2 、 关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是(D )。
(A ) 如果高斯面上E 处处为零,则该面内必无电荷; (B ) 如果高斯面内无电荷,则高斯面上E 处处为零;(C ) 如果高斯面上E 处处不为零,则高斯面内必有电荷;(D ) 如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电通量必不为零; (E ) 高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场。
3、 在点电荷+q 的电场中,若取图中P 点处为电位参考点,则M 点的电位为( D )。
(A )04q aπε;(B )08q aπε;(C )04q aπε-;(D )08q aπε-.4、 关于电场强度与电势之间的关系,下列说法中( C )是正确的。
电磁场与电磁波期末试卷B卷答案

精品文档淮海工学院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(34e)e kzx yE 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 ] 。
A、线极化;B、左旋椭圆极化;C、右旋圆极化;D、右旋椭圆极化。
电磁场与波中期考试试卷答案2011.

………密………封………线………以………内………答………题………无………效……电子科技大学二零 一零 至二零 一一 学年第 二 学期期 中 考试电磁场与电磁波 试题答案 ( 120 分钟) 考试形式: 闭卷 考试日期 20 11 年4月 日一、选择填空题:(共20分,每空1分)1. 在时变电磁场中,E ∇⨯= ,表明时变电场是 场;B ∇⋅= ,表明时变磁场是____________场。
Bt∂-∂ ,有旋; 0, 无散(或无源) 2.在两种不同媒质的分界面上, 矢量的切向分量总是连续的, 矢量的法向分量总是连续的。
电场强度(或E ), 磁感应强度(或B)3.在半径为a 、介电常数为02εε=的球形电介质内,已知极化强度矢量38rrP e aπ=-,则极化电荷体密度P ρ= ,极化电荷面密度SP ρ= 。
338a π, 218a π-4. 线性、各向同性媒质的本构关系为: 、 、 。
D E ε= , B H μ= , J E σ=5. 已知体积V 内的静电荷的体密度为ρ,在空间V ∞中形成的电位分布为ϕ、电场分布为E 和D,则空间的静电能量密度为 ,空间的总静电能量为 。
12E D ⋅ , 1d 2V E D V ∞⋅⎰ (或 1d 2VV ρϕ⋅⎰) 6. 在理想导体表面上, 矢量总是平行于理想导体表面, 矢量总是垂直于理想导体表面。
磁感应强度(或B ), 电场强度(或E)………密………封………线………以………内………答………题………无………效……7.电荷的定向运动形成电流,当电荷密度ρ满足0=∂∂tρ时,电流密度J 应满足 ,电流线的形状应为 曲线。
0J ∇⋅=(或d 0S J S ⋅=⎰ ), 闭合 8.在磁导率为μ的均匀磁介质中存在恒定(稳恒)磁场分布,若已知磁感应强度B,则介质中的电流体密度J =,磁化电流体密度M J 可以表示成 。
1B μ∇⨯ , 011()B μμ-∇⨯9.在均匀导电媒质中,已知电场强度矢量60sin(210)x E e E t π=⨯ ,则位移电流密度d J 与传导电流密度J之间的相位差为 。
电子科技大学《电磁场与波》20春期末考试【答案50043】

4.相同尺寸和匝数的空心线圈的电感系数 铁心线圈的电感系数。 A.大于 B.等于 C.小于 D.不确定于
5.一个半径为 0.4m 的导体球当做接地电极深埋地下,设土壤的电导率为 0.6S/m,略去地面的影响, 求电极与地之间的电阻() A.0.3316 B.0.3421 C.0.2344 D.0.2145
22.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()。 A.一定相同 B.一定不相同 C.不能断定相同或不相同 D.以上都不正确
23.将一个带正电的带电体 A 从远处移到一个不带电的导体 B 附近,导体 B 的电势将() A.升高 B.降低 C.不会发生变化
电子科技大学《电磁场与波》20 春期末考试【答案 50043】
电子科技大学《电磁场与波》20 春期末考试【答案 50043】
电子科技大学《电磁场与波》20 春期末考试
单选题 1.在两种媒质的分界面上,若分界面上存在传导电流,则边界条件为 。 A.Ht 不连续,Bn 不连续 B.Ht 不连续,Bn 连续 C.Ht 连续,Bn 不连续 D.Ht 连续,Bn 连续
2.根据电介质中的高斯定理,在电介质中电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分等于这个曲面所包 围自由电荷的代数和。下列推论正确的是 () A.若电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分等于零,曲面内一定没有自由电荷 B.若电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分等于零,曲面内电荷的代数和一定等于零 C.若电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分不等于零,曲面内一定有极化电荷 D.介质中的电位移矢量与自由电荷和极化电荷的分布有关
电子科技大学11级《大学物理(下)》期末考试及答案B卷 (A3版)

弟1页/(共4页) 弟2页/(共4页)电子科技大学期末考试 11级《大学物理(下)》B 卷(考试时间90分钟,满分100分)一、选择题(每题2分,共20分)1.取一闭合积分回路L ,使三根载流导线穿过它围成的面,现改变三根导线之间的相互间隔,但不越出积分回路,则 ( )A .回路L 内的∑I 不变,L 上各点的B不变; B .回路L 内的∑I 改变,L 上各点的B改变;C .回路L 内的∑I 改变,L 上各点的B不变; D .回路L 内的∑I 不变,L 上各点的B改变。
2.下列说法哪个是正确的 ( )A .导体在磁场中以一定速度运动时,必定产生感应电动势;B .感生电场的电场线不是闭合曲线;C .感生电场是保守力场;D .感生电场是非保守力场,感生电场力的功与路径有关。
3.若空间存在两根无限长直载流导线,空间的磁场分布就不具有简单的对称性,则该磁场分布 ( )A .不能用安培环路定理求出;B .可以直接用安培环路定理求出;C .只能用毕奥-萨伐尔-拉普拉斯定律求出;D .可以用安培环路定理和磁感应强度的叠加原理求出。
4.取自感系数的定义式为IL Φ=,当线圈的几何形状不变,周围无铁磁性物质时,若线圈中的电流强度变小,则自感系数L ( ) A .变大,与电流成反比关系; B .变小;C .不变;D .变大,但与电流不成反比关系。
5.自然光以布儒斯特角由玻璃入射到空气表面上,反射光是 ( ) A .平行于入射面内振动的完全偏振光; B .平行于入射面内振动占优势的部分偏振光; C .垂直于入射面振动的完全偏振光; D .垂直于入射面振动占优势的部分偏振光。
6.在双缝干涉实验中,用单色自然光,在屏上形成干涉条纹。
若把一个偏振片置于双缝后,则 ( )A .干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度加强;B .干涉条纹的间距变窄,且明纹的亮度减弱;C .干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度减弱;D .无干涉条纹。
7.根据惠更斯—菲涅尔原理,若已知光在某时刻的波阵面为S ,则S 的前方某点P 的光强决定于波阵面上所有面元发出的子波各自传到P 点的 ( ) A .振动振幅之和; B .光强之和; C .振动振幅之和的平方; D .相干叠加。
电子科技大学,电磁场与电磁波,典型例题

(c r b )
例 球形电容器内导体半径为a,外球壳半径为b。其间充 满介电常数为 1 和 2 的两种均匀媒质。设内导体带电荷为 q,外 球壳接地,求球壳间的电场和电位分布。 分析:电场平行于介质分界面,由边界条件 可知,介质两边 E 相等。 解:令电场强度为 E ,由高斯定律
2
( 21 ) U 1 2 0
在 r b 面上:
( DD ) e
S 2 2 1 r
[ 2 ln ( b/ a ) 1ln ( c/b ) ] b
在 r c 面上:
De S 3 2 r
2 U 1 0
[ 2 ln ( b /a ) 1ln ( c/b ) ] c
3Q Pe 面极化电荷分布: S P r
1 6 a
2
3 Q 2 在球心点电荷处: Q Q 4 a p S P s p
4
在线性均匀媒质中,已知电位移矢量 D 的z分量为 2 2 ,极化强度 P e 9 e 2 1 e 1 5/ n C m D 2 0 n C / m x y z z 例 求:介质中的电场强度 E 解:由定义,知:
a b
b
c
( l n b l n a ) ( l n c l n b ) 2 2 1 2
I 2 U 1 2 0
I
I
U J ( a r c ) [ l n (/ b a ) l n (/ c b ) ] r
12 0 1 2
2 ln ( b/a ) 1ln ( c/b )
D E P 0
P (1 1
和电位移矢量 D
。
0
D P
电子科大电磁场与波第二章答案

解 由 ∇iD = ρ ,得
ρ(r)
=
∇iD
=
1 r2
d dr
(r 2Dr )
故在 0 < r ≤ a 区域,有
b
d
dI
θ
a
o
ρ(r)
=
1 r2
d [r2 (r3 dr
+
Ar 2 )] = 5r2
+ 4Ar
在 r > a 区域
题 2.16 图
ρ(r)
=
1 r2
d dr
[r 2
(a5
+ r
Aa
2
4
)
]
=
0
2.16 一个半径为 a 的导体球带电荷量为 q ,当球体以均匀角速度ω 绕一个直径旋转时(如
题 2.16 图所示),试求球心处的磁感应强度 B
解
导体球面上的面电荷密度为
ρS
=
q 4π a2
,当球体以均匀角速度 ω
绕一个直径旋转
时,球面上位置矢量 r = era 点处的电流面密度为
JS = ρS v = ρSω× r = ρS ezω × era =
8π a
−a
2-4
μ0 I 8π a
ln
(x + a)2 (x − a)2
+ +
y2 y2
=
μ0I 4π a
ln
r2 r1
2.21 下面的矢量函数中哪些可能是磁场?如果是,求出其源量 J。
(1) H = eρ aρ, B = μ0 H (圆柱坐标系)
(2) H = ex (−ay ) + eyax, B = μ0 H
3
(电子科技大学)电磁场与电磁波1

A
矢量 A B的夹角 与
A B ⊥
A⋅ B =0
A// B
A⋅ B = A B
ex ⋅ey =ey ⋅ez =ez ⋅ex =0
ex ⋅ex =ey ⋅ey =ez ⋅ez =1
电磁场与电磁波
第1章 矢量分析
6
(4)矢量的矢积(叉积) )矢量的矢积(叉积)
∇ C =0 (C ) =C u ∇ u ∇ 梯度运算的基本公式: ∇ 梯度运算的基本公式: (u±v) =∇ ±∇ u v (u ) =u v+v u ∇ v ∇ ∇ f (u) = f ′(u)∇ ∇ u
电磁场与电磁波
第1章 矢量分析
18
描述了空间标量场。 例1.2.1 设一标量函数ϕ (x,y,z) = x2+y2-z 描述了空间标量场。 试求: 试求: 在点P(1,1,1)处的梯度,以及表示该梯度方向的 处的梯度, (1) 该函数ϕ 在点 处的梯度 单位矢量; 单位矢量; (2) 求该函数ϕ 沿单位矢量 el= ex cos60°+ey cos45° + ez cos60° ° ° ° 方向的方向导数,并以点P(1,1,1)处的方向导数值与该点的梯度值 方向的方向导数,并以点 处的方向导数值与该点的梯度值 作以比较,得出相应结论。 作以比较,得出相应结论。 由梯度计算公式, 解 (1)由梯度计算公式,可求得 点的梯度为 由梯度计算公式 可求得P点的梯度为
若 A⊥ B,则 A×B = A B 若 A// B ,则 A×B =0
AB sin θ
A
矢量A与 B的叉积
电磁场与电磁波
第1章 矢量分析
7
(5)矢量的混合运算
电子科技大学,电磁场与电磁波第二章__电磁场的基本规律

8
2.1.2 电流与电流密度
电流由定向流动的电荷形成,通常用电流强度 I 表示,定义为
单位时间内通过某一横截面S 的电荷量,即
q dq I lim t 0 t dt
当电荷速度不随时间变化时,电流也不随时间变化,称为恒定 (稳恒)电流 引入电流密度来描述电流的分布情况 电流的几种分布方式:空间中-体积电流体密度 J 面上-电流面密度Js 线上-线电流I
式则描述空间各点电荷变化与电流流动的局部关系。
17:35
电子科技大学电磁场与电磁波课程组
电磁场与电磁波
第2章 电磁场的基本规律
14
恒定(稳恒)电流的连续性方程
所谓恒定(或称为稳恒),是指所有物理量不随时间变化。
不随时间变化电流称为恒定电流(或稳恒电流)。
恒定电流空间中,电荷分布也恒定不变,即对时间的偏导数为
M
r
o
x
y
设体电荷密度为 ( r ) ,图中dV在P点产生的电场为:
(r ')dV ' dE (r , r ') R 3 4 0 R
E (r ) dE (r , r ')
V
17:35
R r r ' 1
则整个体积V内电荷在P点处产生的电场为:
4 0
(r ')
R
3
V
RdV '
电子科技大学电磁场与电磁波课程组
电磁场与电磁波
第2章 电磁场的基本规律
20
面电荷和线电荷产生的电场只需在上式中将电荷体密度、体积元和
积分区域作相应替换即可,如
E r
1 4 0
s r ' R
电子科大2011级微积分期末(下)答案

………密………封………线………以………内………答………题………无………效……电子科技大学2011-2012学年第 二 学期期末考试 A 卷微积分 II 評分絪則 一、选择题(共15分,共 5题,每题3分)1.D;2.D;3.A;4.A;5.A.二、填空题(共15分,共 5题,每题3分)()(()()2110sin cos 1.(47);2.2421;3.0; 4.0; 5.(cos ,sin)gradu i j k d fr r rdr ππθθθ+⎫-=-+⎪⎪⎝⎭⎛⎫⎪⎝⎭⎰⎰三、计算题(共20分)()))()()()()()22123410(1)2204204:1,1,,1.2145i i D fx xy xf y x y y x f D y M M M M f M i ∂⎧=-=⎪∂⎪⎨∂⎪=-=⎪∂⎩⎧=⎪⇒⎨=±⎪⎩--==1.分解.求内的驻点及相应的函数值.由在内有个驻点相应:分()()()()()()()()211min max 222222222,.:0,2 2.,220,4;:422.:,244f x y D D L y x L f x y x x f f L y x x L f x y x x x x =-≤≤=-≤≤===--≤≤=+---在的边界上,的边界由两部份组成一是直线在直线上另一边界线是半圆周在上()()()()222575.222200,242x h x x h x x x h x x x ⎛⎫⎛⎫''=-+=-≤≤=-⋅⇒=⇒== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭令()()()708,,22 4.84h h x h ⎛===±⇒±= ⎝在端点处:分()()()()31,2:8,0.10f D 通过比较知在上的最大值为最小最为分………密………封………线………以………内………答………题………无………效……()()()()()()()()1100212.10lim11-11.2111,11.101n nn n n n n n x nx n x xx x x x →∞∞∞∞++===+==''⎛⎫⎛⎫'+=== ⎪⎪-⎝⎭⎝⎭=-<<-∑∑∑分解,在此级数均发散,故此级数的收敛区间为,分分四、计算题(共18分) ()()()()()()()222222224841.9.,..4444.1041101cos ,sin ,0211cos sinsin cos 2sin cos 22x y x yQP x xy y P Q x y x y x yx y x y x t y t t I t t t t t t π-+∂∂--+====∂∂++++=-==⎡⎤⎛⎫=--++ ⎪⎢⎝⎭⎣⎦分解分所以在不包含原点的单连通区域内曲线积分与路径无关将路径换为从点,沿上半椭圆到点,,其参数方程为参数从变到,于是()()02201sin cos .922dtt t dt πππ⎥=+=⎰⎰分()()222.9:1,4xy S z xoy D x y ds =+≤==分解将:平面投影得:分()(()22222120.9xySD xy dS x y d r rdr πθ+=+=⋅=⎰⎰⎰⎰⎰分五、应用題(共18分)()(){}()2222221.9239,4,6,2,239,,2,3,,3x y z F x y z F x F y F z x y z x y z n x y z =++-===++==分解.设则椭球面上过点的切平面之法向量分 {}11232102,3,2.23//,,,2232x y z n x y zn n t x t y t z t-++==-∴===⇒==-=-平面的法向量………密………封………线………以………内………答………题………无………效……()()()()()()()()()222239111211221312202312202329.9x y z t x y z y z x y z ++=⇒=±⇒-----++-=--++=-+=±代入椭球面对应切点的坐标为,,或,所求切平方程为或x+1即分()()()2220cos 2.9sin 78.9m d d d ππππρθϕρϕρρπ==⎰⎰⎰分解 分分六、证明題(共14分)()()()()222222223322222222222232222331.730.3(0,0,0),.P x y z x Q x y z y x y x y z x y z R x y z z P Q R z x x xx y z P Q RV V x x x∂++-∂++-==∂∂++++∂++-∂∂∂=∴++=∂∂∂∂++∂∂∂∈∴∂∂∂(分)证明:,分,,在内不连续,不满足高斯公式的条件(12222111110,:().S S x y z S S V S S V S S εεε<<++=∴+取适当小的在椭球面内作球面取内侧设与围成的空间区域为,取外侧,取内侧,的表面为外侧; ()()()11111132222332222222233()11S S V SS S V O S S xdydz ydzdx zdxdyP Q R dV x y zxy zxdydz ydzdx zdxdyxdydz ydzdx zdxdyxy zxy zP xdydz ydzdx zdxdy x εε∴+++∂∂∂=++∂∂∂++++++∴=-++++⎛⎫∂=-++=--+ ⎪ ⎪∂⎝⎭⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰+不含原点,对闭曲面可以利用高斯公式:=0.()113331343.4.73V V Q R dv x x dv πεπεε⎛⎫∂∂⎛⎫+ ⎪ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭===⎰⎰⎰⎰⎰⎰分………密………封………线………以………内………答………题………无………效……()()()()()()()()()()()2222000222222222.702,.101,2,,2111.2cos sin 22cos 222cos 244114x n x x x x x xxn x n f x e x f x x b n a e dx e e e nx n nx a e nxdx n e n n e n πππππππππππππππππππ=====≤≤-≤≤==⎡⎤===-⎣⎦⎡⎤+==⎢⎥+⎣⎦=⋅-+⎡=--+⎰⎰(分)证明:将作周期为的偶延拓在上满足收敛定理条件分()()()[][]()()()2222211,2,.60011141cos .724x nxn n f x e e e e nx n ππππππ∞=⎤=⎣⎦=--=-++∑分因在,上连续,故在,上有分。
电子科技大学《电磁场与电磁波》考研真题2011年
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电子科技大学《电磁场与电磁波》考研真题2011年(总分:150.00,做题时间:90分钟)一、{{B}}填空题{{/B}}(总题数:13,分数:24.00)1.在静态电磁场问题中,两种介质分界面上法向分量连续的物理量分别是______和______。
(分数:2.00)填空项1:__________________ (正确答案:电流密度(J) 磁感应强度(B))解析:2.导电介质中存在时谐电磁场时,其传导电流和位移电流的相位差为1。
(分数:1.00)填空项1:__________________ (正确答案:90°)解析:3.静电场中引入标量位的条件是1;时变场中引入矢量位的条件是2。
(分数:2.00)填空项1:__________________ (正确答案:[*])解析:4.对于一个已知的边值问题,有多种不同的方法可以用来求解。
要使所得的结果是正确的,求解时应该保持______和______不变。
(分数:2.00)填空项1:__________________ (正确答案:方程边界条件)解析:5.两块成60°的接地导体板,角形区域内有点电荷+q。
若用镜像法求解区域的电位分布,共有______个像电荷,其中电荷量为+q的像电荷有______个。
(分数:2.00)填空项1:__________________ (正确答案:5 2)解析:6.坡印亭定理是关于电磁能量的守恒定理,其中单位时间内体积V中减少的电磁能量为 1,单位时间内流出体积V的电磁能量为 2。
(分数:2.00)填空项1:__________________ (正确答案:[*])解析:7.若平面电磁波在空气中的波长λ0=2m,则在理想介质(ε=4ε0,μ=μ0,σ=0)中传播时,其相位常数β= 1rad/m。
(分数:1.00)填空项1:__________________ (正确答案:2π)解析:______方向传播的______极化波。
西安电子科技大学《电路与电磁场》考研真题2011年(复试)
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西安电子科技大学《电路与电磁场》考研真题2011年(复试)(总分:99.98,做题时间:90分钟)一、 (总题数:1,分数:50.00)电磁场与电磁波部分(分数:50.00)(1).同轴线内、外导体的半径分别为a和b,并计算同轴线单位长度上的电容。
(分数:10.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:()解析:证明:设内、外导体单位长度带电分别为+ρl和-ρl,则同轴线内、外导体之间的电场为如果将同轴线内单位长度存储的能量记为W,而将从a到c单位长度的存储能记为W 1,即令,得,即以。
为半径的圆柱内静电能量是整个能量的一半。
又∵所以(2).已知无限大区域内,在x<0区域内填充有磁导率为μ的均匀电介质,x>0区域内为真空。
分界面上有电流I沿z轴方向,计算空间中的磁感应强度和磁场强度。
(分数:10.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:()解析:解:由磁场边界条件n·(B 2 -B 1 )=0知,在介质分界面上磁感应强度B相等,由安培环路定律得:πrH 1 +πrH 2 =I,其中B 1 =μH 1,B 2 =μ0 H 2所以(3).已知平面电磁波电场强度为:E=[(2+3j)·e x+4·e y+3·e z ]e j(1.8y-2.4z),请写出电场的传播方向、极化方向,判断该电磁波是否为横电磁波?(分数:10.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:()解析:解:∵电场强度可写为E=[(2+j3)e x +4e y +3e z ]e -j3k·r∴传播方向为∵∴该电磁波为横电磁波。
电磁场与波期末考试试题3套含答案(大学期末复习资料)
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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 。
2012年“电磁场与波”期末(B改)答案
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………密………封………线………以………内………答………题………无………效……电子科技大学2011-2012学年第 二 学期期 末 考试 B 卷答案课程名称: 电磁场与波 考试形式: 闭卷 考试日期:2012年 月 日 考试时长: 120分钟 课程成绩构成:平时 10 %, 期中 10 %, 实验 10 %; 期末 70 % / 英才班:课程设计10 %,期末 60 % 本试卷试题由 4 部分构成,共 4 页。
一、单选题(共10分,共5题,每题2分)1、下列方程中 c 是电流连续性定理的微分形式。
a . t ∂∇⨯=-∂B E b . 0∇∙=B c . tρ∂∇∙=-∂J d . t ∂∇⨯=+∂D H J 2、由时变场麦克斯韦方程组可以知道 d 。
a . 电力线不会闭合 b. 磁力线可以相交 c . 电场只由电荷产生 d . 磁场可由电场产生3、静态情况下理想介质中电场强度的散度 a 。
a . 仅与自由电荷有关 b. 与自由电荷无关 c . 与极化电荷有关 d . 与介质无关4、磁导率为(),,x y z μ的介质区域V 中,恒定电流密度为(),,x y z J ,已知此电流产生的磁场为(),,x y z =B B ,下面表达式中不成立的是 a 。
a . μ∇⨯=B Jb . 0∇∙=Bc . ∇⨯=H Jd . μ=B H5、以下所列因素中, c 不会影响电磁波进入导电媒质的趋肤深度。
a . 介质的电导率b . 电磁波的频率c . 电磁波的强度d . 同时选择a 和b二、填空题(共10分,共5题,每题2分)1、导电介质中传播的均匀平面波的振幅,随传播距离增加按 指数 减小。
2、当均匀平面波垂直入射到 理想导体 上时,入射区域中入射波与反射波的合成波为纯驻波。
3、已知体积为V 的介质的磁导率为μ,其中的恒定电流J 在空间形成矢量位分布A 和磁场分布H 和B ,………密………封………线………以………内………答………题………无………效……则空间的静磁能量密度为12H B。
电子科大电磁场与电磁波考题
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选择填空题:(共30分,每空1分)必须将正确答案编号填入空内! 1.下列方程中(B )是磁通连续性原理的微分形式, (D )是高斯定理的微分形式A.可 x E = _ QBB.灯 B = 0C. V -J= - —D. D = pi-J L'、 _tJ TE 八H J 卫ct2. 导电媒质中存在时谐电磁场时,其中的传导电流与位移电流的相位差为(D )。
良导体中,电场强度和磁场强度的相位差为(C )。
A. 0°B.30 °C.45 °D.90 °E.180°3. 两种电导率有限并分别为一和一的媒质分界面上,无外加源,则切向分量连续的物理量分别是( A )和(E )。
(与顺序无关)A.电场强度EB.电位移矢量DC.传导电流JD.磁感应强度BE.磁场强度H 4. 引起同轴线单位长度电感变化的因素为( B )和(E )(与顺序无关)A.电流IB.磁导率^C.介电常数&D.磁通:E.内外导体半径a 、b5. 坡印廷定理是关于电磁能量转换过程的能量守恒定律。
其中( E )表示单位时间进入 S 面包围的有限空 间体积V 中的电磁能量,(A )表示单位时间内体积 V 中电磁能量的增加,(C )表示单位时间体积 V 内 损耗的电磁能量。
6. 下列电场表达式中,(E )表示线极化波,(A )表示右旋圆极化波,(C )表示左旋椭圆极化波IE (z ) =(e x E 0-j£E 0)eT kzB .E (z ) = (e X E^ je y E 0)e +jkzC.虽)=(去巳 je y E 2)e-jkzD .E (z )=(e x E r je y E 2)^jkzE. E (z ) = (e x E - e y E 2)e -jkz 7.两块成90°的接地导体板,角形区域内有点电荷 +q ,若用镜像法求该区域内的电位分布,则共有(D )个像电荷,其中电荷量为+q 的像电荷有(B )个。
电子科技大学中山学院电磁场与电磁波教案--11
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教师备课教案本
(理论课程)
系别:电子工程系
课程名称:电磁场与电磁波
教师姓名:刘咏梅
授课时间:2010-2011学年第二学期电子科技大学中山学院
教师授课计划
填表日期:2011年02 月25 日
教案
*“教学后记”是授课完毕之后,教师对授课准备情况、授课过程及授课效果的回顾与总结,因此,教师应及时手写补充完整本部分内容。
*“教学后记”是授课完毕之后,教师对授课准备情况、授课过程及授课效果的回顾与总结,因此,教师应及时手写补充完整本部分内容。
*“教学后记”是授课完毕之后,教师对授课准备情况、授课过程及授课效果的回顾与总结,因此,教师应及时手写补充完整本部分内容。
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填空题(共20分,共 20空,每空1 分)
1.两种无损耗媒质的分界面上(0S ρ=,0S J =),电磁场的边界条件是: ________________________、_________________________、________________________、_____________________________ 。
2.静电场中引入标量位ϕ的条件是 ;时变场中引入矢量位A
的条件是 。
3. 对于一个已知的边值问题,有多种不同的方法可以用来求解。
要使所得的结果都是正确的,求解时应该保持 和 不变。
4. 频率50MHz f =的均匀平面波在理想介质(介电常数0r εεε=、磁导率0μμ=、电导率0σ=)中传播时,其波长4m λ=,则r ε= 。
5. 两个同频率、同方向传播、极化方向互相垂直的线极化波的合成波为圆极化波,则它们的振幅
_________________,相位差为 __________________ 。
6. 在导电媒质中,电磁波的传播速度不仅与媒质参数有关,而且还与电磁波的 有关,这
种现象称为波的_______________现象。
7.均匀平面电磁波由空气中垂直入射到无损耗介质(04εε=、0μμ=、0σ=)表面上时,反射系数
Γ= 、折射(透射)系数τ= 。
8.横截面尺寸为a 和b ()a b >的矩形波导的主模是 模,其截止波数为 ,截
止波长为 。
9.电偶极子的辐射场(远区场)有方向性,在θ= 方向上辐射场最大,在θ= 方向上
辐射场最小。
选择题(共10分,共 5题,每题2 分)
1.将一空气平行板电容器与电源相连进行充电。
若充电后断开电源,并将介电常数为ε的电介质插入电容
器的两极板之间。
则插入电介质后,电容器的电容C 、储存的电场能量W 的变化情况是( )。
a .C 减小、W 增加;
b .C 增加、W 减小;
c .C 增加、W 增加。
2.在一个不接地的导体球壳的球心处放一带正电的点电荷q ,若以无穷远处为电位参考点,则将此点电荷偏离球心时,导体球壳的电位将( )。
a . 升高;
b .不变;
c . 降低。
3.区域V 全部用无损耗媒质填充,当此区域中的电磁场能量减少时,一定是( )。
a .能量流出了区域;
b .能量在区域中被损耗;
c .电磁场做了功
4.频率100k H z f =的均匀平面波在海水(介电常数9
0981
10F m 4εεπ
-==⨯、磁导率
7
410H m μμπ-==⨯、电导率4S m σ=)中传播时,趋肤深度(或穿透深度)δ≈( )。
a . 0.80m ; b .1.26m ; c . 0.63m
5
.在自由空间中,已知均匀平面波的电场强度()
(,)(2)e j x y z E x y e e e π-=-+
,则此均匀平面
波是( )。
a . 线极化波;
b .左旋圆极化波;
c .右旋圆极化波;
计算题( 共70分,共5题)
1、(14分)如图所示,同轴线的内导体半径为a 、外导体的内半径为b ,其间填充均匀的理想介质。
设
内外导体间外加缓变电压为m cos u U t ω=,导体中流过缓变电流为m cos i I t ω=。
在导体为理想导体的情况下,计算同轴线中传输的平均功率。
2、(14分) 如图所示,0x <的半空间充满磁导率为μ的磁介质,0x >的半空间为空气。
有一无限长直
细导线位于z 轴上,导线中的电流为I ,在xoz 平面内有一个与细导线共面的矩形线框。
试求:(1)电流I 产生的磁感应强度;(2
题2图
L
题 1 图
3、(15分)如图所示,在相对介电常数4r ε=的无限大均匀电介质中有一个半径为a 的导体球,导体球
内有一个半径为b 的偏心球形空气腔,在空腔内有一点电荷q ,距空腔中心O '为d 。
(1)写出镜像电荷的大小和位置,并指出其有效区域; (2)求任意点的电位; (3)求点电荷q 受到的电场力;
4.(12分)在充满线性、各向同性的均匀理想介质(介电常数为ε、磁导率为μ)的无界空间中,假定
可用矢量函数(,)cos()x m E z t e E t z ωβ=-
表示电场强度。
(1)试推证:ω与β之间满足什么条件,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 相伴的场矢量(,)D z t 、(,)H z t
和
(,)B z t。
5、(15分) 0z <的半空间为空气,0z >的半空间为理想介质(0r εεε=、0μμ=、0σ=),当电场
振幅为10V/m im E =的均匀平面波从空气中垂直入射到介质表面上时,在空气中距介质表面0.5m 处测到合成波电场振幅的第一个最大值点,且1max 12V m E =。
(1)求电磁波的频率f 和介质的相对介电常数r ε;(2)求反射波的平均能流密度rav S 和透射波的平均能流密度tav S 。
附:圆柱坐标系和球坐标系的A ∇⋅ 、A ∇⨯
和2u ∇
11()z
A A A A z φρρρρρφ∂∂∂∇⋅=++∂∂∂ ,
22111()(s i n )s i n s i n r A A r A A r
r r r φ
θθθθθφ∂∂∂∇⋅=++∂∂∂ 1z
z
e e e A z A A A ρφρ
φρρρφρ∂∂∂∇⨯=∂∂∂ , 2
s i n 1s i n s i n r r e r e r e
A r r A rA r A θφθφ
θθ
θφθ∂∂∂
∇⨯=∂∂∂ 222
22211()u u u
u z
ρρρρρφ∂∂∂∂∇=++∂∂∂∂
22
222222
111()(sin )sin sin u u u
u r r r r r r θθθθθφ∂∂∂∂∂∇=++
∂∂∂∂∂
题3图。