2009-2010电磁场与电磁波试题及答案

1、物理与电信工程学院2009 /2010学年（2）学期期末考试试卷电磁场与电磁波 试卷（A卷）专业 年级 班级 姓名 学号 题号一二三总分得分单项选择题 (每小题2分，共20分)1 两个矢量的矢量积（叉乘）满足以下运算规律（ ） A交换律； B分配率； C结合率； D以上均不满足。2 以下关于边界条件的描述，正确的是（ ）A 电场强度切向分量连续； B 电位移矢量切向分量连续；C 电场强度法向分量连续； D 电位移矢量法向分量连续。3 对于像电荷，下列说法正确的是（ ） A 像电荷是虚拟电荷，必须置于所求区域之内； B 像电荷是虚拟电荷，必须置于所求区域之外； C 像电荷是真实电荷，必须置于所求

2、区域之内； D 像电荷是真实电荷，必须置于所求区域之外。4 磁场的散度恒等于零，即，这说明（ ） A磁场线有头有尾； B磁荷是存在的； C存在磁单极； D通过任一闭合曲面的磁通量恒等于零。5时变电磁场的特点是（ ）A时变电磁场各自独立； B时变电磁场是一个不可分离的整体；C时变电磁场不随时间变化； D时变电磁场是保守场。6 下列关于媒质的说法正确的是（ ）A 均匀、线性、各向异性的无耗媒质一定是色散媒质；B 均匀、线性、各向异性的无耗媒质不一定是色散媒质；C 有损耗导电媒质一定是非色散媒质； D 有损耗导电媒质一定是色散媒质。7 一平面电磁波从一理想介质斜入射到一理想导体的表面，则在理想介质中

3、传播的是（ ）A 纯驻波； B在法线方向上合成波的场量是驻波；C在法线方向上合成波的场量是行波； D是均匀平面波。8 对于处于静电平衡状态的导体，下列说法不正确的是（ ） A 导体为等位体； B 导体内部电场为0； C 导体表面切向电场为0； D 导体内部可能存在感应电荷。9 自由空间中所传输的均匀平面波，是（ ） A TE波； B TM波； C TEM波； D 以上都不是。10 电偶极子所辐射的电磁波，在远区场其等相位面为（ ） A 球面； B 平面； C 柱面； D 不规则曲面。二、填空题（每小题2分，共20分）1 两个半无限大接地导体平面组成一个角，在其中放置一点电荷，则像电荷的个数是

4、。2要唯一地确定磁矢位，除了要知道其旋度外，还要加上规范条件。其中，静态场的库伦规范是 。3电感上电压和电流的关系式为 ，电感上磁通，电感，电流的关系式为_ _。4 电磁场的能量按一定方式分布于场内并随场的运动在空间传播，电磁场理论中用 来描述能量分布，用 来描述能量在场内传播。5 在导体表面或其它边界面上电磁场和电荷及电流的相互关系由 反映出来。6已知，则两矢量的标量积（点乘）为 ，矢量积（叉乘）为 。7 导体的物态方程为 ，磁介质的物态方程为_。8 电磁波辐射时，场点的位函数的变化总是滞后于源点的电荷或电流的变化，因此称这种位函数为 。9 处理静态场时所使用的镜像法、分离变量法，其理论依据

5、是_ _10 对给定的电磁场，其坡印廷矢量表示为_.三、计算题（共5题，总计60分）1 长和宽分别为和的长方形截面的导体槽可视为无限长，上面有一块与槽绝缘的盖板，槽的电位为，盖板的电位为，用分离变量法求：(12分)槽内电位函数；槽内电场强度。 解：（1）如图示建立坐标系，由分离变量法得槽内电位函数为 （3分） 边界条件： （2分）由三角函数的正交性可解得 （2分）电位函数 （1分）电场强度函数 （4分） 2 已知自由空间中平面波的电场强度表达式为，其中为方向单位矢量。设介质为空气, 求：(10分)（1）相应的磁场强度瞬时表达式； （2）平均坡印廷(Poynting)矢量。解：依题意，得（1）和

6、 相应的为 角频率 （3分）磁场强度瞬时表达式 （2分）（2）平均坡印廷矢量 （5分）3 一角频率为的均匀平面波由空气向理想导体平面斜入射，入射角为60度，入射电场强度振幅为 1V/m ，电场矢量和入射面垂直，求：(1)空气中总的电场强度和磁场强度； (2)波在空气中的平均坡印廷矢量。(12分)解 ：由反射定律可知： 3分 由于是介质2区域是理想导体，则没有反射能量，所以： 2分入射波电磁场分别为： 反射波电磁场分别为： 2分总的电磁场 2分(2)平均坡印廷矢量为 3分4. 设一点电荷q位于半径 1m的接地导体球附近，与球心的距离为10m求：1) 处的电场分布 2）处的电势4（1）设在距离球心位置处有镜像电荷, 则边界上 2分选定两个特殊点M，N，有以下边界条件 解出, .2分所以 2分电场分布 2分（2）， 球体为等位体，电势为0。 .4分5. 求自由空间中电偶极子在离源点1000米处的电磁场表达式，指出方向性函数，计算辐射功率.(设电流为1安培，频率为3MHz ，天线长度为1米)(14分)电磁场与电磁波试卷（A）评分标准与参考解答一、单项选择题(每小题2分，共20分)题号1234567891