电磁场与电磁波09年期末复习

1、模拟考试题一,一填空题（共15分，每空1分） 1时变电磁场基本方程的微分形式是 、 、 、 ； 对于静电场，基本方程为 、 ； 对于恒定磁场，基本方程则为 、 。,2均匀平面波在有损耗媒质（或导电媒质）中传播时， 电场和磁场的振幅将随传播距离的增加而按指数规律 ，且磁场强度的相位与电场强度的相位 。,衰减,不同,3两个频率相等、传播方向相同、振幅相等，且极化 方向相互正交的线极化波合成新的线极化波，则这两个 线极化波的相位 。,同相或反相,4当入射角i等于(或大于)临界角c时，均匀平面波 在分界面上将产生 ；而当入射角i等于布儒斯特 角B时，平行极化的入射波在分界面上将产生 。,全反射,全透射

2、,反比,b,c,b,c,a,c,a,9频率f=50MHz的均匀平面波在某理想介质（介电常 数=40、磁导率=0、电导率=0）中传播时， 波速（ ）。 a. 等于光速c b. 等于c/2 c. 等于c/4,10矩形波导中可以传输（ ）。 a. TEM、TE和TM波 b. TEM波 c. TE和TM波,c,c,b,12矩形波导的截止波长与波导内填充的媒质（ ）。 a. 无关； b. 有关； c. 关系不确定，还需看传播什么波型,13矩形波导的横截面尺寸为ab，设ab，则此波 导中传播的主模的截止波长为（ ）。 a. a+b b. 2a c. 2b,a,b,b,截止频率与波导尺寸和填充材料有关 截止

3、波长与波导尺寸有关,a. b. c.,14电偶极子的远区辐射场是有方向性的，其方向性 因子为（ ）。,15在电偶极子的远区，电磁波是（ ）。 a. 非均匀平面波 b. 非均匀球面波 c. 均匀平面波,b,b,由,故,（2）,（3）在 处， ；在 处，,参考评分标准:(1)正确应用高斯定理,得出正确结果(8分)；(2)（4分）；（3）（3分）。,解法二： 由,在 处，,在 处，,解得,则,参考评分标准： 正确求出 （10分）正确求出 （5分）。,解： 由,则,参考评分标准：正确判断 ，并正确应用安培环路定理求得 （10分）； 求出 、 （5分）。,3（15分）已知空气（介电常数为0、磁导率为0）

4、中传播的均 匀平面波的磁场强度表示式为 A/m, 试根据此表示式确定：（1）波的传播方向；（2）波长和频率； （3）与 相伴的电场强度 ；（4）平均坡印廷矢量。,解：（1）沿+x方向传播；,（2） m; Hz,（4）由,或由 、,参考评分标准：（1） 2分； （2） 各2分； （3） 4分； （4） 5分。,4. (15分) 电场强度为 V/m的均匀平面波从 空气中垂直入射到z=0处的理想介质（相对介电常数r=4、相对 磁导率r=1）平面上，式中的0和Em均为已知。（1）说明入 射波的极化状态；（2）求反射波的电场强度，并说明反射波的极 化状态；（3）求透射波的电场强度，并说明透射波的极化状态

5、。,解：（1）左旋圆极化波；,这是沿-z方向传播的右旋圆极化波,（3） 、,这是沿+z方向传播的左旋圆极化波,参考评分标准：（1）圆极化（2分）、左旋（1分）；（2） （2分）、 （2分）、 圆极化（1分）,右旋（1分）;（3）（1分）、 （3分）、圆极化（1分）,左旋（1分）。,5.(10分)在充满均匀、线性和各向同性理想电介质(介电常数为,磁 导率为)的无界空间，假定可用矢量函数 表示电场强度。（1）试推证：在什么条件下，这个假定才是正确 的？（2）在这个假定得到确认后，求出与 相伴的其余三个 场矢量 、 和 。,解： （1）解法一,应满足波动方程,而,解法二,（2）,参考评分标准：（1）

6、写出 （2分）、推证过程（4分）； （2） （1分）、 （2分）、 （1分）。,模拟考试题二,一填空题（共15分，每空1分） 1麦克斯韦第一方程 、对于静态磁场 ；第二方程 、对于静态电场 ； 第三方程 、对于静态磁场 ； 第四方程 、对于静态电场 。,3在参数为1、1的理想介质中电场强度和磁场强度分别为 和 ，在参数为2、2的理想介质中电场强度和磁场强度分 别为 和 ，则在这两种介质的分界面上， 、 、 、 。,5均匀平面波在无损耗媒质中传播时，相速vp仅与 ， 有关，但在导电媒质中传播时，相速还与 有关， 这种现象称为色散。,6均匀平面波在良导体中传播时，电场振幅从E0衰减到E0/e时 所传播的距离，称为 ，它的值与 等有关， 电磁波的频率越高，衰减越 。,4平均玻印廷矢量 的单位是 ，它表示 通过垂直于电磁能量传输方向的单位面积的 。,W/m2,平均功率,媒质参数,频率,趋肤深度,、f,快,c,c,a,a,a,a,a,a,c,c,良导体中，磁场滞后电场45,V/m,2.(15分) 已知矢量函数 ，其中a为常数。 是否可以用来表示磁场？如果是，求出其源变量。,A/m,W/m2,3.(20分) 已知自由空间（介电常数为 、磁导率为 ）中传播的 均匀平面波电场强度为 试求：（1）与 相伴的磁场强度 ； （2）玻印廷矢量 和平