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![《电磁场与电磁波》(A卷)考试试卷答案及评分标准_第3页](http://file3.renrendoc.com/fileroot_temp3/2022-1/31/d018cf56-5a9d-479b-8214-3e058156a903/d018cf56-5a9d-479b-8214-3e058156a9033.gif)
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文档简介
1、电磁场与电磁波(A卷)考试试卷答案及评分标准一 填空(20分,每空2分)1. ,2. 63. 相等,4. 5. 110 nC6. ,7. 0二、判断题:(每题1分,共10分)1. 2.× 3.× 4.× 5. 6.× 7.× 8. 9. 10.三、证明题(共2题,每题8分,总计16分)1. 证明:在直角坐标系中, (2分) (2分) (4分)所以,。2. (1)证明:设n为分界面上的法向单位矢量,根据电磁场的边界条件,可以得到 (2分)在线性媒质中,有 所以, (2分)且根据导电媒质分界面上电流密度矢量J法向分量的边界条件,即 (2分)则 (1
2、分)(2) 若分界面上没有自由电荷,即则有 (1分)四、简答题(共3题,总计20分)1. (6分)理想介质均匀平面电磁波性质(1) 电磁波为横电磁波,电场E、磁场H与电磁波传播方向n三者之间相互正交,且满足右手螺旋关系; (1分)(2) 媒质的特性阻抗为实数,电场E与磁场H同相; (1分)(3) 为无衰减的行波。 (1分)2. 导电介质中均匀平面电磁波性质(1) 电磁波为横电磁波,电场E、磁场H与电磁波传播方向n三者之间相互正交,且满足右手螺旋关系; (1分)(2) 媒质的特性阻抗为复数,电场E与磁场H之间存在相位差; (1分)(3) 相速与频率有关,损耗媒质为色散媒质,且电磁波为衰减的行波。
3、 (1分)2. (8分) (1) 理想介质中麦克斯韦方程组的4个基本方程的微分表达式 (1分) (1分) (1分) (1分)(2) 每个方程的物理意义(a)法拉第电磁感应定律,表示时变磁场产生时变电场,即动磁生电。 (1分)(b)安培环路定理,其物理意义为分布电流和时变电场均为磁场的源。 (1分)(c)高斯定理,表示电荷为激发电场的源。 (1分)(d)磁场高斯定理,表明磁场的无散性和磁通连续性。 (1分)3(6分)(1) 传导电流和位移电流振幅之比解:由时变电场E引起的传导电流为 (1分)位移电流为 (1分)二者振幅之比为 (1分)(2)由 (1分)可以看出,当很大时,即电场E变化很迅速时,即
4、位移电流起主要作用;反之,则传导电流起主要作用。 (2分)五、计算题(共3题,总计34分)1. (12分)(1) 解:矢量沿圆周的线积分 (2分) (3分) (1分) (2)验证斯托克斯定理成立要验证验证斯托克斯定理成立,只需要证明即可。因为 (2分)而且 (2分)可见 (2分)所以斯托克斯定理成立。2. (9分)(1) 解:由安培定律 (1分)可以得到磁场强度为 (2分)(2) 解:圆环内任意半径的磁通 (1分)则圆环总磁通为 (2分)(3) 解:线圈内的总的磁场能量为 (3分)3. (13分)(1) 解:电磁波沿着+z方向传播 (2分)由已知可以得到,。又已知均匀平面电磁波在自由空间传播,所以 则可以得到 (2分)(2) 解:由于 (2分) 所以,为左旋圆极化。 (1分)(3) 解:
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