27568--电磁场与电磁波试题及答案

1苏州白羽软件技术有限公司最专业的网站订做、系统开发、网络安全、系统维护公司网址：电话：[phone]《电磁场与电磁波》试题1一、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，则磁感应强度和磁场满足的方程为：。2．设线性各向同性的均匀媒质中，称为方程。3．时变电磁场中，数学表达式称为。4．在理想导体的表面，的切向分量等于零。5．矢量场穿过闭合曲面S的通量的表达式为：。6．电磁波从一种媒质入射到理想表面时，电磁波将发生全反射。7．静电场是无旋场，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等于零，则此两个矢量必然相互垂直。9．对平面电磁波而言，其电场、磁场和波的传播方向三者符合关系。10．由恒定电流产生的磁场称为恒定磁场，恒定磁场是无散场，因此，它可用函数的旋度来表示。二、简述题（每小题5分，共20分）11．已知麦克斯韦第二方程为，试说明其物理意义，并写出方程的积分形式。12．试简述唯一性定理，并说明其意义。13．什么是群速？试写出群速与相速之间的关系式。14．写出位移电流的表达式，它的提出有何意义？三、计算题（每小题10分，共30分）15．按要求完成下列题目（1）判断矢量函数是否是某区域的磁通量密度？（2）如果是，求相应的电流分布。16．矢量，，求（1）（2）17．在无源的自由空间中，电场强度复矢量的表达式为试写出其时间表达式；说明电磁波的传播方向；四、应用题（每小题10分，共30分）18．均匀带电导体球，半径为，带电量为。试求BH02HES)(rAtBEyxexzeyBˆˆ2zyxeeeAˆ3ˆˆ2zyxeeeBˆˆ3ˆ5BABAjkzyxeEeEeE004ˆ3ˆaQ2苏州白羽软件技术有限公司最专业的网站订做、系统开发、网络安全、系统维护公司网址：电话：[phone]球内任一点的电场强度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。20．如图2所示的导体槽，底部保持电位为，其余两面电位为零，写出电位满足的方程；求槽内的电位分布五、综合题（10分）21．设沿方向传播的均匀平面电磁波垂直入射到理想导体，如图3所示，该电磁波电场只有分量即求出入射波磁场表达式；画出区域1中反射波电、磁场的方向。0UzxzjxeEeE0ˆ无穷远图2图13苏州白羽软件技术有限公司最专业的网站订做、系统开发、网络安全、系统维护公司网址：电话：[phone]《电磁场与电磁波》试题2一、填空题（每小题1分，共10分）1．在均匀各向同性线性媒质中，设媒质的介电常数为，则电位移矢量和电场满足的方程为：。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，电位所满足的方程为。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，电场强度的分量等于零。5．表达式称为矢量场穿过闭合曲面S的。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，恒定磁场是场，因此，它可用磁矢位函数的旋度来表示。简述题（每小题5分，共20分）11．试简述磁通连续性原理，并写出其数学表达式。12．简述亥姆霍兹定理，并说明其意义。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。14．什么是电磁波的极化？极化分为哪三种？三、计算题（每小题10分，共30分）15．矢量函数，试求（1）（2）DEVSdrAS)(rASdtBldESCzxeyzeyxAˆˆ2AA区域1区域2图34苏州白羽软件技术有限公司最专业的网站订做、系统开发、网络安全、系统维护公司网址：电话：[phone]．矢量，，求（1）（2）求出两矢量的夹角17．方程给出一球族，求（1）求该标量场的梯度；（2）求出通过点处的单位法向矢量。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处产生的电场强度表达式为（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，求画出镜像电荷所在的位置直角劈内任意一点处的电位表达式20．设时变电磁场的电场强度和磁场强度分别为：写出电场强度和磁场强度的复数表达式证明其坡印廷矢量的平均值为：五、综合题（10分）21．设沿方向传播的均匀平面电磁波垂直入射到理想导体，如图2所示，该电磁波电场只有分量即求出反射波电场的表达式；求出区域1媒质的波阻抗。zxeeAˆ2ˆ2yxeeBˆˆBA222),,(zyxzyxu0,2,1rrerqEˆ420),,(zyx)cos(0etEE)cos(0mtHH)cos(2100meavHESzxzjxeEeE0ˆ图15苏州白羽软件技术有限公司最专业的网站订做、系统开发、网络安全、系统维护公司网址：电话：[phone]《电磁场与电磁波》试题3一、填空题（每小题1分，共10分）1．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。2．在自由空间中电磁波的传播速度为。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，使电磁场以波的形式传播出去，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可以构成电容器。9．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。10．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。二、简述题（每小题5分，共20分）11．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。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）15．用球坐标表示的场，求在直角坐标中点（-3，4，5）处的；在直角坐标中点（-3，4，5）处的分量16．矢量函数，试求m/stDJH225ˆreErExEzyxexeyexAˆˆˆ2区域1区域2图26苏州白羽软件技术有限公司最专业的网站订做、系统开发、网络安全、系统维护公司网址：电话：[phone]（1）（2）若在平面上有一边长为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。17．已知某二维标量场，求（1）标量函数的梯度；（2）求出通过点处梯度的大小。四、应用题（每小题10分，共30分）18．在无源的自由空间中，电场强度复矢量的表达式为试写出其时间表达式；判断其属于什么极化。19．两点电荷，位于轴上处，位于轴上处，求空间点处的电位；求出该点处的电场强度矢量。20．如图1所示的二维区域，上部保持电位为，其余三面电位为零，写出电位满足的方程和电位函数的边界条件求槽内的电位分布五、综合题（10分）21．设沿方向传播的均匀平面电磁波垂直入射到理想导体，如图2所示，该电磁波为沿方向的线极化，设电场强度幅度为，传播常数为。试写出均匀平面电磁波入射波电场的表达式；求出反射系数。AxyA22),(yxyxu0,1jkzxeEeE03ˆC41qx4xC42q4y4,0,00Uzx0E图1ba7苏州白羽软件技术有限公司最专业的网站订做、系统开发、网络安全、系统维护公司网址：电话：[phone]《电磁场与电磁波》试题（4）一、填空题（每小题1分，共10分）1．矢量的大小为。2．由相对于观察者静止的，且其电量不随时间变化的电荷所产生的电场称为。3．若电磁波的电场强度矢量的方向随时间变化所描绘的轨迹是直线，则波称为。4．从矢量场的整体而言，无散场的不能处处为零。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，使电磁场以的形式传播出去，即电磁波。6．随时间变化的电磁场称为场。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、电流为，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）15．标量场，在点处（1）求出其梯度的大小（2）求梯度的方向16．矢量，，求（1）（2）17．矢量场的表达式为zyxeeeAˆˆˆaIzeyxzyx32,,0,1,1PyxeeAˆ2ˆzxeeBˆ3ˆBABAA区域1区域2图28苏州白羽软件技术有限公司最专业的网站订做、系统开发、网络安全、系统维护公司网址：电话：[phone]（1）求矢量场的散度。（2）在点处计算矢量场的大小。四、应用题（每小题10分，共30分）18．一个点电荷位于处，另一个点电荷位于处，其中。求出空间任一点处电位的表达式；求出电场强度为零的点。19．真空中均匀带电球体，其电荷密度为，半径为，试求球内任一点的电位移矢量球外任一点的电场强度20．无限长直线电流垂直于磁导率分别为的两种磁介质的交界面，如图1所示。写出两磁介质的交界面上磁感应强度满足的方程求两种媒质中的磁感应强度。五、综合题（10分）21．设沿方向传播的均匀平面电磁波垂直入射到理想导体，如图2所示，入射波电场的表达式为（1）试画出入射波磁场的方向（2）求出反射波电场表达式。2ˆ4ˆyexeAyxA1,1Aq0,0,aq20,0,a0azyx,,aI21和21BB和zzjyeEeE0ˆ图2图11B2B129苏州白羽软件技术有限公司最专业的网站订做、系统开发、网络安全、系统维护公司网址：电话：[phone]《电磁场与电磁波》试题（5）一、填空题（每小题1分，共10分）1．静电场中，在给定的边界条件下，拉普拉斯方程或泊松方程的解是唯一的，这一定理称为。2．变化的磁场激发，是变压器和感应电动机的工作原理。3．从矢量场的整体而言，无旋场的不能处处为零。4．方程是经典电磁理论的核心。5．如果两个不等于零的矢量的点乘等于零，则此两个矢量必然相互。6．在导电媒质中，电磁波的传播速度随变化的现象称为色散。7．电场强度矢量的方向随时间变化所描绘的称为极化。8．两个相互靠近、又相互的任意形状的导体可以构成电容器。9．电介质中的束缚电荷在外加电场作用下，完全分子的内部束缚力时，我们把这种现象称为击穿。10．所谓分离变量法，就是将一个多变量函数表示成几个函数乘积的方法。二、简述题（每小题5分，共20分）11．简述