专升本《电磁场与电磁波》_试卷_答案

第1页共4页1专升本《电磁场与电磁波》一、（共52题,共155分）1.在均匀各向同性线性媒质中，设媒质的介电常数为，则电位移矢量和电场满足的方程为：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（1分）.标准答案：1.;2.设线性各向同性的均匀媒质中电位为，媒质的介电常数为，电荷体密度为，则电位所满足的方程为____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（1分）.标准答案：1.;3.时变电磁场中，坡印廷矢量的数学表达式为____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（1分）.标准答案：1.;4.在理想导体的表面，电场强度的________________分量等于零。（1分）.标准答案：1.切向分量;5.表达式称为矢量场穿过闭合曲面S的________。（1分）.标准答案：1.通量;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____________。（1分）.标准答案：1.全反射;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____。（1分）.标准答案：1.0;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________。（1分）.标准答案：1.垂直;9.对横电磁波而言，在波的传播方向上电场、磁场分量为____。（1分）.标准答案：1.0;10.由恒定电流产生的磁场称为恒定磁场，恒定磁场是________场，因此，它可用磁矢位函数的旋度来表示。（1分）.标准答案：1.无散;11.试简述磁通连续性原理，并写出其数学表达式。（5分）标准答案：磁通连续性原理是指:磁感应强度沿任一闭合曲面的积分等于零，或者是从闭合曲面S穿出去的通量等于由S外流入S内的通量。（3分）其数学表达式为:（2分）12.简述亥姆霍兹定理，并说明其意义。（5分）标准答案：当一个矢量场的两类源(标量源和矢量源)在空间的分布确定时，该矢量场就唯一地确定了，这一规律称为亥姆霍兹定理。（3分）亥姆霍兹定理告诉我们，研究任意一个矢量场（如电场、磁场等），需要从散度和旋度两个方面去研究，或者是从矢量场的通量和环量两个方面去研究。（2分）13.已知麦克斯韦第二方程为，试说明其物理意义，并写出方程的微分形式。（5分）标准答案：其物理意义:随时间变化的磁场可以产生电场。（3分）方程的微分形式:（2分）14.什么是电磁波的极化？极化分为哪三种？（5分）标准答案：电磁波的电场强度矢量的方向随时间变化所描绘的轨迹称为极化。（2分）极化可以分为:线极化、圆极化、椭圆极化。（3分）15.{已知矢量函数，试求（10分）标准答案：（1）第2页共4页2（2）16.已知矢量，求（1）（2）求出两矢量的夹角（10分）标准答案：（1）（2）根据（2分）（2分）所以（1分）17.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。（1分）.标准答案：1.泊松方程;18.在自由空间中电磁波的传播速度为____________________________________。（1分）.标准答案：1.300000000;19.磁感应强度沿任一曲面S的积分称为穿过曲面S的____________。（1分）.标准答案：1.磁通量;20.麦克斯韦方程是经典________理论的核心。（1分）.标准答案：1.电磁;21.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。（1分）.标准答案：1.电场;22.在导电媒质中，电磁波的传播速度随频率变化的现象称为________。（1分）.标准答案：1.色散;23.电磁场在两种不同媒质分界面上满足的方程称为________________。（1分）.标准答案：1.边界条件;24.两个相互靠近、又相互绝缘的任意形状的____________可以构成电容器。（1分）.标准答案：1.金属体;25.电介质中的束缚电荷在外加电场作用下，完全脱离分子的内部束缚力时，我们把这种现象称为________。（1分）.标准答案：1.击穿;26.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。（1分）.标准答案：1.多变量;27.已知麦克斯韦第一方程为，试说明其物理意义，并写出方程的积分形式。（5分）标准答案：它表明时变场中的磁场是由传导电流和位移电流共同产生（3分）。该方程的积分形式为（2分）28.试简述什么是均匀平面波。（5分）标准答案：与传播方向垂直的平面称为横向平面；（1分）电磁场的分量都在横向平面中，则称这种波称为平面波；（2分）在其横向平面中场值的大小和方向都不变的平面波为均匀平面波。（2分）29.试简述静电场的性质，并写出静电场的两个基本方程。（5分）标准答案：静电场为无旋场，故沿任何闭合路径的积分为零；或指出静电场为有势场、保守场静电场的两个基本方程积分形式:或微分形式两者写出一组即可，每个方程1分。30.试写出泊松方程的表达式，并说明其意义。（5分）标准答案：（3分）它表示求解区域的电位分布仅决定于当地的电荷分布。（2分）第3页共4页331.用球坐标表示的场，求（1）在直角坐标中点（-3，4，5）处的；（2）在直角坐标中点（-3，4，5）处的分量（10分）标准答案：（1）在直角坐标中点（-3，4，5）在球坐标中的矢径大小为:（2分）故该处的电场大小为:（3分）（2）将球坐标中的场表示为（2分）故（2分）将，代入上式即得:（1分）32.矢量函数，试求（1）（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，试求该矢量穿过此正方形的通量。（10分）标准答案：（1）（3分）（2分）（2）平面上面元矢量为（2分）穿过此正方形的通量为（3分）33.给定两个矢量，，则（）。（2分）A.B.C.-11D.0.标准答案：B34.位移电流是由（）产生的。（2分）A.电场变化B.磁场变化C.电荷运动D.导体运动.标准答案：D35.磁媒质中的磁场强度由（）产生。（2分）A.自由电流B.束缚电流C.磁化电流D.自由电流和束缚电流.标准答案：C36.在两种导电媒质的分界面处，电场强度的（）保持连续。（2分）A.切向分量B.幅值C.法向分量D.所有分量.标准答案：C37.根据Maxwell方程组，磁场的场源为（）。（2分）A.电荷B.变化的磁场C.电流和时变的电场D.电流.标准答案：A38.相速度是（）。（2分）A.电磁波的加速度B.电磁波的行进速度C.电磁波的振动速度D.电磁波等相位面的行进速度.标准答案：B39.当平面波由完纯介质入射至理想导体时，其分界面上电场强度的反射波分量和入射波分量的相位（）。（2分）A.同相B.相差π/2C.反相D.任意.标准答案：A40.均匀平面波的磁场除了与时间有关外，其空间坐标（）。（2分）A.仅与电场的坐标有关B.仅与传播方向的坐标有关C.任意D.与传播方向的坐标无关.标准答案：B41.若电介质中的极化强度矢量和电场强度成正比关系，则称这种电介质为（）。（2分）A.均匀的B.各向同性的C.线性的D.可极化的.标准答案：A42.频率为50Hz的场源，在自由空间中的波长为（）。（2分）A.6000kmB.600kmC.60kmD.6km.标准答案：B第4页共4页443.用于描述电偶极子的要素有（）。（2分）A.电荷异号B.电荷等量C.电荷间距微小D.与所在介质有关.标准答案：A,B,C44.Maxwell方程组的两个独立的微分方程式是（）。（2分）A.B.C.D..标准答案：A,B45.玻印廷矢量与（）有关。（2分）A.电场强度B.磁场强度C.电流密度D.电荷密度.标准答案：A,B,C46.反射.折射定律与（）有关。（2分）A.入射角B.反射角C.折射角D.入射面.标准答案：A,B,C,D47.下面说法正确的是（）。（2分）A.相速是正弦电磁波上恒定相位点（面）的传播速度B.群速是构成一个调制波的波群传播的速度C.能速是单位时间内时间平均能量传送的距离D.在非色散的理想媒质中，相速.群速.能速相等.标准答案：A,B,C,D48.何谓平面波？（5分）标准答案：与传播方向垂直的平面称为横向平面。若电磁场分量都在横向平面中，则称这种波称为平面波49.何谓极化？（5分）标准答案：电磁波的电场强度矢量的方向随时间变化所描绘的轨迹称为极化。50.写出泊松方程的微分表达式，并说明其意义。（5分）标准答案：，它表示求解区域的电位分布仅决定于当地的电荷分布。51.何谓电磁波的衰减常数？（5分）标准答案：电磁波沿传播方向上行进单位距离前后场强振幅之比的自然对数（单位为Np/m）称为波的衰减常数。52.简述恒定磁场的性质（5分）标准答案：恒定磁场是连续的场或无散场，磁感应强度沿任一闭合曲面的积分等于零。产生恒定磁场的源是矢量源。