电磁场与电磁波试题及答案1

1一、填空1、无损耗均匀平行传输线可以传输的的电磁波模式是__TEM（横电磁波）___。2、恒定电场中电导率为，则欧姆定律的微分形式为___JE_______。3、静电场的能量密度为e____12ED_____________。4、理想介质中满足布儒斯特角的___平行____极化波可以发生全折射，发生全折射时，反射波中是___垂直____极化波。5、已知理想介质中，垂直理想导体表面入射的入射波电场强度为2cos()yEEtx(x,t)，则该波沿__+x__方向传输，反射波的电场强度为yE(x,t)___2cos(180)Etx________，理想介质中的合成电场强度为yE(x,t)=___22sin()cos(90)Ext_________。6、平行传输线负载为LZ，特征阻抗为0Z，则负载端的电压反射系数为LΓ=___00LLZZZZ__________。当0LZZ时，传输线上__无___（填“有”或“无”）反射波，此时，驻波比为s=____1_____，当传输线开路时，则传输线上__有___（填“有”或“无”）反射波此时驻波比为s=__________。7、假设平面电磁波沿+x方向传输，zE超前yE的相位为090，且两个电场分量的振幅相同，则该波是___左旋_____圆极化波。8、无源的自由空间中，已知磁场强度为259ˆ2.610cos(31010)/yHtzeAm，则位移电流密度为dJ___49ˆ2.610sin(31010)xtze________2/Am二、判断对错（正确的打“√”，不正确的打“×”）1、理想介质中平面电磁波发生全折射时，透射波中可以有平行极化波和垂直极化波。（√）2、垂直理想导体表面入射的电磁波，在理想导体表面上，电场强度和磁场强度都为零。（×）3、坡印亭定理2e()dddAVVJWVVtEHAEJ中，Wt表示体积V中减少的电磁能量。（×）4、每个元电流产生的磁矢位的方向和此元电流的方向呈右手螺旋关系。（×）5、电力线的微分方程可以表示为0Edl。（√）三、单项选择题1、如果传输线的沿线电压分布复数形式为jj()(ee)2coszzUzUUz，则其电压波节点为____A_____.A、(21)4nzB、2nzC、2nz和(21)4nz3D、4nz2、已知同轴线的内导体半径为a，外导体的内半径为b，内外导体之间填充介质的介电常数为。则单位长度内外导体之间的电容__B_____。A、2lnbCaB、2/lnbCaC、ln/2bCaD、12lnCba3、传输线终端短路时入端阻抗可以表示为02π()jtaniZzZl，则当2l时，表现为LC__C____谐振的性质。A、容性电抗B、感性电抗C、串联谐振D、并联谐振4、由法拉第电磁感应定律推广得到的电磁场基本方程为__C___。A、dsqDSB、d0sBSC、ddlStBElS4D、d()dlStDHlJS5、理想导体其内部电场强度(B)A、随激励源变化B、为零C、不为零D、不确定四、按要求写方程式，多写不得分1）写出时变情况下电磁场基本方程组的微分形式；2）写出其中全电流定律积分形式的方程；3）全电流定律微分方程得到的三个标量方程。解：1）时变情况下电磁场基本方程组微分方程：tBEtDHJD0B2）全电流定律积分形式的方程：d()dlStDHlJS3）其中全电流定律tDHJ的标量方程为：yxzxHDHJyzt5yxzyDHHJzxtyxzzHHDJxyt(每个公式1分)五、名词解释：1）均匀平面电磁波2）横电磁波答：1）均匀平面电磁波：等相位面是平面，等相位面上任一点的E相同、H相同的电磁波。2）横电磁波：在波的传播方向上没有电场和磁场的分量，在和波垂直的平面上有电场和磁场分量的电磁波也就是电磁波的振动方向和传播方向垂直的电磁波。六、在无源(ρ=0，J=0)的自由空间中，已知电磁场的电场强度复矢量ˆ()jzyzEeEe，式中,E为常数。求：1）磁场强度复矢量()zH；2）坡印廷矢量的瞬时值；3）平均坡印廷矢量。（说明：该题不要用波阻抗来求解磁场，也就是在求解的过程中不要出现波阻抗0Z，而直接运用麦克斯韦方程的复数式来求解。）解：1）由0jEH得600011ˆ()()ˆjzxjzxzEejjzEeHEee（5分）2）电场、磁场的瞬时值为：ˆ(,)2cos()yztEtzEe（2分）0ˆ(,)2cos()xEzttzHe（2分）所以坡印廷矢量的瞬时值为：2202ˆcos()ZEStzEHe（3分）3）复坡印廷矢量：SEH（2分）平均坡印廷矢量为：200ˆˆˆRe()Re[()]jzjzavyxZEEEeeSSeee（2分）