电磁场与电磁波答案()

1、WORD恪式安康理工犬爭电磁场与电磁波答案（4）一、判断题（每题2分，共20分）说明：请在题右侧的括号中作出标记，正确打丁，错误打XXU. 在静电场中介质的极化强度完全是由外场的强度决定的。2电介质在静电场中发生极化后，在介质的表面必定会出现束缚电荷。丁良X33. 两列频率和传播方向相同、振动方向彼此垂直的直线极化波，合成后的波也必为直线极化波。v cp 卩X44在曲轩向呼生的电介质中，静电场的电位满足泊松方程2O5. 在静电场中导体内电场强度总是为零，而在恒定电场中一般导体内的V5电场强度不为零，只有理想导体内的电场强度为零。V66. 理想媒质和损耗媒质中的均匀平面波都是TEM波。X7 7对

2、于静电场问题，保持场域内电荷分布不变而任意改变场域外的电荷分布，不会导致场域内的电场的改变。Xs 8位移电流是一种假设，因此它不能象真实电流一样产生磁效应。丁99. 静电场中所有导体都是等位体，恒定电场中一般导体不是等位体。X io10. 在恒定磁场中，磁介质的磁化强度总是与磁场强度方向一致。二、选择题（每题乜分，共20分）=+（请将你选择附林号土叙题后矗括号中）=+ +-= + +1判断下列矢量哪一个可能是静电场（A）oA. E3xe：6yey9zezB. E3ye：6zey9zeC. E3ze6xe9yeD E3xye6yze9zxe xyzxyz2. 磴感应强度为Baxe,：(3y2z)

3、 eyze=,试确定常数a的值。(B)A. OB. -4C. 2D51/6专业资料整理3. 均匀平面波电场复振幅分量为E?10e、E5?10e： «xy化方式是(C)oA.右旋圆极化B左旋圆极化C.右旋椭圆极化D左旋椭圆极化4一无限长空心铜圆柱体载有电流I,内外半径分别为R】和R-另一无限长实心铜圆柱体载有电流I,半径为R2,则在离轴线相同的距离工(r>R2)处(A)oA. 两种载流导体产生的磁场强度大小相同B. 空心载流导体产生的磁场强度值较大C. 实心载流导体产生的磁场强度值较大5在导电媒质中，正弦均匀平而电磁波的电场分量与磁场分量的相位(B)o nTtA.相等B.不相等C

4、相位差必为D相位羞必为426.两个给定的导体回路间的互感(C)A.与导体上所载的电流有关B.与空间磁场分布有关C.与两导体的相对位置有关D.同时选A, B, C7当磁感应强度相同时，铁磁物质与非铁磁物质中的磁场能量密度相比(A)oA.非铁磁物质中的磁场能量密度较大B铁磁物质中的磁场能量密度较大C.两者相等D.无法判断n8. 一般导电媒质的波阻抗(亦称本征阻抗)c的值是一个。(C)A.实数B.纯虚数C复数D可能为实数也可能为纯虚数9. 静电场在边界形状完全相同的两个区域上满足相同的边界条件，则两个区域中的场分布(C) OA. 一定相同B. 定不相同C.不能断定相同或不相同10. 静电场的唯一性定

5、理是说：(C)oA满足给定拉普拉斯方程的电位是唯一的。B. 满足给定泊松方程的电位是唯一的。C既满足给定的泊松方程，又满足给定边界条件的电位是唯一的。三、填空题(每空2分，共10分)2/61. Faraday电磁感应现彖的物理本质是：变化的磁场将产生涡旋电场。2在时变场中的理想导体表面，磁场与表面平行 3 库仑规范A前限制了颂厳位A的多值性。4理想介质条件是：均匀且各向同性的无耗媒质。5. 一半径为a的圆柱形导体在均匀外磁场中磁化后，导体内的磁化强度为体表面的磁化电流密度为JMeo= aOzmsO®四、简答题（每题5分，共10分）1.镜像法的理论依据是什么？用镜像法求解静电场问题的基

6、本原理是什么？镜像法的理论依据是静电场的唯一性定理。根据这个定理，只要不改变场域 内的电荷分布也不改变场域边界上的条件，就不会改变原电场的分布（2分）。用 镜像法求解静电场问题的的基本原理，就是用场域外的镜像电荷等效的取代场域 的物理边界，也就是等效取代场域物理边界上的感应电荷或束缚电荷对域内电场 的贡献，从而将有界空间问题转化为无界空间问题求解。这种等效取代所应满足 的条件就是，添加的域外电荷与原有电荷共同产生的场，在原场域边界上所满足 的条件不变（3分）。2什么是传导电流、运流电流、位移电流；它们有什么区别和共同点？传导电流是导电物质中，自由电荷在电场的作用下发生定向移动所形成的电 流（1

7、分）；运流电流是在不导电的空间中，电荷随带电物体（或粒子）作机械运 动而形成的电流（1分）；位移电流是变化的电场产生的等效电流（1分）。传导电 流和运流电流都与电荷及其运动相联系，而位移电流与电荷无关，它们的共同之 处在于都能产生磁效应（2分）。五、推导和计算题（40分）1. （10分）由Maxwel 1方程组出发，推导理想介质无源区内电场和磁场的波动方程。3/6解：Maxwell方程组- c%HJ, UboTd Vx=在理想介质中，有：BH,DE, JE,且,为幫量,0 一 无源区有：0,扮以Maxwell方程组化为：V. = PVx = &缶 Vx = _pi£H, E,

8、 HO, 60c11oVxVx =-M Vx e）-堰匚口分）E20t此即电场和磁场的波动方程 F故:zz同理:V.V.（4分）（2分）=_ttVH20t（2分）2.（ 10分）半径为 R磁导率的无限长载流导彎柱厂 电流空度为 JJJo - 为常量，Z轴与圆柱体轴线重合）。京导体表面磁化祈电流密度Joms解：尿而坐标荼。二= _ ）4>由对称性知AA（r）-dAdA（），因而HH（r）e（2分） Areeeezrzdrdr-_以原点为r为卒径. 优xy卑面作圆形闭合回昭C, 且的绕行方向 与 e成右手螺旋关系.-Z =:由Hdljds （ 2 分）-Gs -其性厂 HJr,HdlHdlH

9、r, CC 吳-=_ 即 HJreMBHHJre（2分）x（2 分）=2210002000WORD恪式专业资料整理uu（2分）JMnMeJReeJRemsrOOrOOzrRO2o2o3. （10分）将一无穷大导体平板折成如图的90角并接地，两点电荷Q1=Q2=2C分 4/6荷所在区域内的场。(1) 请在图中标出所有镜像电荷的位置。(2) 请写出各镜像电荷的电量。(3分)(3) 请写出各镜像电荷的坐标。(3分)别位于如图的30和60射线上，离顶点距离均为Im,现欲采用镜像法求两点电(4分)解：镜像电荷Qs、Qi> Qs、Qe> Q：、Qs的 电量分别为：Q3二Q4二Q7二Q8二-2C

10、,Q5二Q6二2C各镜像电荷的坐标分别为：5/6WORD恪式4. （10分）在rSl,=rb 4肘nF的导电媒质中，一正弦均匀平而波沿专业资料整理+z传播，已知电场沿y方向，频率flTOHl3振幅E510V/签。m（1）计算衰减系数。p（l分）（2）计算相位系数。（1分）（3）计算波速V。d分）(4)n计算媒质的本征阻抗co（i分）(5)写出电场的瞬时值表达式E（z, t）.：3分）(6)写出磁场的瞬时值表达式H（z, t） <3分）= X 7T X X = X 08 7T X X96 4910101a =X 7TX -X3P = - =372fl041044100. 126(Np/m)07t X=XP7TX-2f4100. 126(rad/m)解:该媒质是良导71v&10(m/s)-= P410=i X-P-7VK -71 Xceeee_37410410444jjjj22一 YX 壽 12pl4a)n4=_Z _皿E (z, t) eEecos/tzymti