《电磁场与电磁波》考试试卷

200-- 200 学年 学期期末考试试题 时间110分钟

电磁场与电磁波 课程 学时 学分 考试形式： 闭 卷

专业年级： 总分100分，占总评成绩 %

注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上

一、填空 (每空1分，共15分)

1、复数形式的麦克斯韦方程组是 、 、 、 。 2、在无界理想媒质中传播的均匀平面电磁波，电场与磁场的相位 ，幅度随传播距离的增加而 。而在导电媒质中传播的均匀平面电磁波，电场与磁场的相位 ，幅度随传播距离的增加而 。

3、在理想介质中的均匀平面电磁波，其电场方向与磁场方向 ，其振幅之比等于 。

4、矩形波导可以工作在多模状态，也可以工作在单模状态，而单模的传输模式通常是______模，这时要求波导尺寸a、b 满足关系_____________________。

5、在传播方向上有磁场分量，但没有电场分量，这种模式的电磁波称为___________ 波。 6、麦克斯韦方程组中的

和 表明：不仅_______ 要产生电场，而

且____ __也要产生电场。

二、选择填空题（1-14题每题2分，15-16每题3分，共38分）

1、空气中的电场强度， 则位移电流密度Jd= 。

kPer。则球面的极化2、一个半径为a的电介质球（介电常数为ε），其中的极化强度 r电荷面密度为 。

Eex 5sin(2t -kz)3、 在介电常数为 的无限大均匀介质中，有一平行于外电场介质为空气，电场均匀分布，则空腔中的电场强度4、在分别位于

和

的针形空腔，设空腔内的

_______。

________；电位移矢量

处的两块无限大的理想导体平板之间的空气中，时变电磁场

cos(t的磁场强度HeyH0__________ 和

z)A/，m则两导体表面上的电流密度分别为

I1 ____________。

5、如右图所示，Ｐ为闭路Ｃ上的一点，当Ｃ以外

C I2 的电流I2变大时，Ｐ点的磁场强度也会发生变化， 闭合回路Ｃ上的积分P CHdl 。

6、z0的半空间中为介电常数20的电介质，z0的半空间中为空气。已知空气中的静电场E0ex2ez4，则电介质中的静电场为（ ）。

A、E2exez3B、Eex4ez4C、Eex2ez2

j(tz)7、一均匀平面电磁波的电场强度为E(z,t)(4exAey)e传播的右旋圆极化波，则下列说法正确的是（ ）

，且其对应为向z方向

A. A4j； B. A4； C. A4； D. A4j.

8、空气中某一球形空腔，腔内分布着不均匀的正电荷，其电荷体密度 与半径成反比，则空腔外表面上的电场强度E为（ ）

A、大于腔内各点的电场强度 B、 小于腔内各点的电场强度 C、等于腔内各点的电场强度

9、如图所示一点电荷Q 与一半径为a 、不接地导体球 的球心相距为体球的电位 A. 一定为零

B. 可能与点电荷Q 的大小、位置有关 C. 仅与点电荷Q 的大小、位置有关 10、已知一均匀平面波以相位系数率为（ ）

， 则导

在空气中沿 轴方向传播，则该平面波的频

11、在空气中，已知恒定磁场的磁感应强度Bexxeymy，则常数m= .

A、-1 B、1 C、2

12、同一频率的电磁波，在以下三种媒质中传播时，其波长最长的是（ ）。

A．理想导体 B. 理想介质 C. 真空

13、在电导率分别为1和2的两种介质界面上，下列 关系式不成立，（设n为界面法向矢量）

A、n(D2D1)0 B、n(J2J1)0 C、E1tE2t D、12

14、静电场在边界形状完全相同的两个区域V1和V2上，满足相同的边界条件，则V1和V2中的场的分布 。

A、相同 B、不相同 C、不能确定相同或不相同

15、边长为a的正方形的四个顶点上，放置如图所示的点电荷，则中心p点处的电场强度的大小是（ ）

A、

q0a2； B、

2q20a2； C、

32q20a2； D、

3q0a2。

16、四条相互平行的载流直导线，电流强度均为I，如图所示，正方形的边长2a，则正方形中心的磁感应强度为： A、

20Ia； B、

20Ia； C、0； D、

0Ia

q a2q   I

P 2 a I ⊙ ⊙ I qP2q 15题图 16题图

三、在半径分别为a和b的两个同心导体球壳间充满介电常数为的均匀介质，其间有均匀

3的电荷分布，其电荷体密度(r)0C/m，已知外球壳接地，内球壳的电位为U0，如 图所示。(12分)

1、求两导体球壳间的电场和电位分布。2、极化电荷分布3、导体表面上的自由电荷分布。 四、有一沿z方向为无限长的矩形导体槽，槽内的电势满足拉普拉斯方程界条件如图所示。试求该矩形槽内任一点的电势。 (11分)

y 02，其边

b 0U0a

b 0 sin3by

0

bIa0 x 三题图 四题图 五题图 五、同轴线的内导体是半径为a圆柱，外导体是半径为b的薄圆柱面，其厚度可以忽略不计。内外导体间填充有磁导率为的磁介质，如图所示。设同轴线中流过的电流为I，试求： 1、同轴线中各处的磁场强度和磁感应强度。 2、同轴线单位长度所储存的磁场能量。 3、单位长度的自感(12分)

六、均匀平面电磁波频率f=100MHz,从空气正入射到x=0的理想导体平面上，设入射波电场沿y方向，振幅为Em=6mV/m.试写出：1、入射波的电场和磁场； 2、反射波的电场和磁场； 3、在空气中合成波的电场和磁场(12分) 可能遇到的公式：

2球坐标系：

1rr2a (r2r)12rsin(sin)12222rsin