大学物理课件 第12章电磁波作业答案

0 E0
0 H0;S
1 2 E0 H0
2
6.关于电磁波和机械波的性质比较，下列说法不正确的是
A. 都可以在真空中传播 B. 都可以产生衍射、干涉现象 C. 能量由近及远向外传播 D. 都可以产生反、折射现象
二、填空题 1.一列平1 面电磁波，在真空中传播，则它是横波；波 速相互c=垂直0；0 ;相空位间相某同一。点的电场强度和磁场强度的方向
7
2. 已知在某一各向同性介质中传播的线偏振光，其电场
分量为 Ez E0 cos 真空光束。试求:(1)
介10质15 (的t 折0（.x8射cS)率I单；位(）2)
E0 0.08Vcm为 光波的频率；
(3)磁场分量的幅值；(4)平均辐射强度。
解: (1) 由u=0.8c, n c c 1.25 u 0.8c
(2) 由 2 1 0 15 得， 5 10 14 H Z
（3）
H0
E0
E0
u （4）S
1 0.8c
H
1 2
E0H0
0 4π 0 2.65 10
1.06 天道1酬0勤5
107 4 A /m W/m 2
H
/m
8
2.一广播电台的平均辐射功率20kW，假定辐射的能量均 与分布在以电台为球心的半球面上，那么距离电台为
10km处的电磁波的平均辐射强度为 3 .1 8 1 0 5 W m 2
3.一列电磁波的波长为0.03m，电场强度幅值E0＝30V.m1，则该电磁波的频率为 Hz，1其010磁感应强度B的幅值
为 ，平10均7辐射强度为 天道酬勤W.1m.1-29。
A. 2:1 B. 4:1 C. 8:1 D. 16:1
天道酬勤
1
4. 设在真空中沿着Z轴负方向传播的平面电磁波其磁场强
度的波的表达式为 的表达式为（）
Hx
H0
cos(t
z ) ，则电场强度的波
c
A Ey
0
0
H0
cos(t
z c
)
B
Ex
0
0
H0
cos(t
z c
)
C
Ey
0
0
H
0
cos(t
z c
1.某广播电台的天线可视为偶极辐射，原发射频率为 v
若将发射频率提高到 4v ，其辐射强度为原来的（）倍
A. 16 B. 8 C. 32 D. 256 2.在某广播电台附近电场强度的最大值为Em，则该处磁 感应强度最大值为（）
A. Em/c2 B. c2Em C. Em/c D. cEm
3. 一功率为P的无线电台，A点距电台为rA，B点距电台 为rB，且rB ＝2 rA ，若电台各方向作等同辐射，则场强 幅值EA:EB为（）
)
D
Ex
0
0
H
0
cos(t
z c
)
5. 在均匀媒质中，沿 r方向传播的平面电磁波的方程
为 H0与E 平均E0 能cos流(t密 度ur )
、H H0 cos(t S 的关系为（）
r) u
，则其振幅E0、
A E0 H0; S E0H0
C
E0
H0;S
1 2
E0 H0
B
D
天道酬勤
E0 H0; S E0H0
6.在电磁波的传播空间中，任一点的E和H的方向及波的 传播方向之间的关系 三者相互垂直，或右手螺旋定则
天道酬勤
4
7.坡印廷矢量
S
的物理意义是：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
，其定义式为
S
E
H
单位时间内通过垂直传播方向单位面积的辐射能
8.一电磁波在空气中通过某点时，该点某一时刻的电场 强度E=100V/m，则同时刻的磁场强度H= 0.265A.m-1;电 磁能密度w＝8.85 10 8 J m 3，能流密度的大小S＝26.5W.m-2
3
4.一列电磁波在真空中沿Z轴传播，设某点的电场强度： VA..mm--1E1H，。x y则902该0.3c点9osc(o的2s(磁2t场6t )强6度) 表达式为 5.有一氦氖激光器发出功率为10mW的激光，设发出的 激光为圆柱形光束，圆柱横截面的直径为2mm，则激光
束的坡印廷矢量的平均值为 3 .1 8 1 0 3 W m 2。
9. 有一氦氖激光器，它所发射的激光功率为10mW，
设
发射的激光为圆柱形光束1 .5，5 圆1柱0 3 V截面m的1 直径为2mm,则
激光4 .1的3 最A 大m 电1 场强度为
为
。
IS
P
1 d 2
12，E0最H 0大磁2E场020c强度
4天道酬勤
5
天道酬勤
6
三、计算题
(2) 设
(3)
天道酬勤