《电磁场与电磁波》模拟试卷

1、图1中南大学考试试卷201 - 201 学年 上 学期期末考试试题 时间100分钟电磁场与电磁波 课程 48 学时 3 学分 考试形式： 闭 卷专业年级： 总分100分，占总评成绩 70 %注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上一、填空 (每空2分，共36分1. 理想导体表面，电场只有 ， 磁场只有 ，理想导体内部，电场和磁场为 。2. 在理想介质中的均匀平面电磁波，其电场方向与磁场方向相互 ，其振幅之比等于 。3. 电磁波从一种媒质垂直入射到理想 表面时，电磁波将发生全反射。4. 空间某区域的电场强度 2cos(0.3 z E e =，则该区域的自由电荷密度为 。5. 真空中一半径为a 的

2、圆球形空间内，分布有体密度为30/c m 的均匀电荷，则圆球内任一点的电场强度_( r e r a <；圆球外任一点的电场强度_( r e r a >6. 在均匀磁场中有一铁柱，柱中有一气隙，如图1(10> , 气隙与垂直，则_；_7. 自由空间的电位函数(r =2xy +5z ，则点P (2,2,-1处的电场强度E = 。8. 自由空间波长为00.3=m的电磁波在导体铜内传播。已知铜的导电率7005.8*10/, , ,1s m = ，则波的频率= ，波在铜内的相位常数= ，相速p v = ，9. 直角坐标系中，0z 的区域为自由空间，0z <的区域为理想导体，若其中

3、自由空间区域存在磁场(j 3cos 4cos e t x y z z =+H e e A/m，则此理想导体表面的面电流密度Js= 。022, , H B 111, , H B 10. 均匀平面波由空气（00, ）向00, 9=的理想介质垂直入射时，媒质界面处的反射系数= ,透射系数= 。二、选择填空题（每题2分，共10分）1. 均匀平面波2222j zj z x y E e e e j e =+ ，表示的平面波是（ ）、直线极化 、椭圆极化波 、左旋圆极化 D、右旋圆极化 2. 电场中任意高斯面上各点的电场强度是由 （ ）A 分布在高斯面内的电荷决定的 B 分布在高斯面外的电荷决定的 C 空间

4、所有电荷决定的 D 高斯面内电荷代数和决定的 3. 用镜像法求解电场边值问题时,判断镜像电荷是否正确的根据是（ ）A.镜像电荷是否对称 B.电位所满足的方程是否改变 C.边界条件是否保持不变 D.同时选择B 和C4 以下方程为波动方程的是 （ ）A. 022=+H H k ； B. 02=；C.02=t -H H ； D. 0222=t H -H 5 恒定电流场中，不同导电媒质交界面上自由电荷面密度=0的条件是（ ）A . =1212 B. >1212 C. <1212三、综合题（共54分） 1写出无源、均匀理想介质中微分形式的麦克斯韦方程组及本构关系（描述D 与E ，B 与H ，

5、J 与E 之间的关系）。（7分）2. 写出坡印廷矢量的数学表达式，说明其方向及大小所表示的物理含义。（6分） 3.1和2两种介质的分界面为无限大平面，半径为a、带电量为Q的导体球球心位于介质分界面上，如图3所示。求 1）导体球外的电场E 和电位的分布。 2）介质内表面上的极化电荷分布 （11分）4. 无限长的矩形金属导体槽上有一极板，极板与金属槽绝缘，极板上电位为U 0，金属槽接地，横截面如图2所示，试用分离变量法计算此导体槽内的电位分布（9分）图2 5设0x <的半空间中充满磁导率为1的均匀媒质，0x >的半空间的磁导率为0，现有一无限长直线电流I 沿Z 轴流动，且处在两种媒质的

6、分界上（如图3所示）。（11分） 求：（1）媒质中的磁感应强度B 和磁场强度H（2）媒质中的磁化强度M（3）磁化电流的分布6某无界理想介质（，0）中的电场为：52cos(6000410 y E e t z =+× V/m，试写出：1）波的传播方向、频率、相位常数 2）该介质的相对介电常数r ； 3）与之相应的磁场强度； 3 对应的平均坡印廷矢量值 (10分 可能遇到的公式：70410/H m =× 90110/36F m =× 圆柱坐标系：球坐标系：22222222111(sin sin sin r r r r r r =+( 11( r z F rF F F r r r r z =+ i 22111( ( (sin sin sin r F F r r F F r r r r =+ i