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1、 试 题 _2007_年_2008_年第 一 学期课程名称: 电磁场与电磁波 专业年级: 电子信息工程2005级 考生学号: 考生姓名: 试卷类型: B卷 考试方式: 闭卷 一、 填空题(每空2分,共30分)1. 空间中各点电极化率相同的介质称为_介质2. 当接地导体处于静电平衡状态时,导体中的电位为_3. 均匀导电媒质中的驻立电荷只能分布在导电媒质的_4. 在磁化媒质中,磁化强度沿任一闭合回路的环量等于闭合回路包围的_5. 某点磁通密度的时间变化率负值等于该点时变电场强度的 6. 媒质分界面无电流分布时,磁场强度的 分量连续。7. 复数形式的电场表示为时变形式为_8. 电场所表征的极化波的形
2、式为_9. 设,在点处的梯度为_10. 平面波在导电媒质中传播时,其相速不仅与媒质参数有关,而且还与_有关11. 驻波比用反射系数R表示为_12. () 13. 已知的半无限空间为的电介质,的半无限空间为空气,空气中的电场为,则电介质中的电场为_14. 电场强度与磁场强度之比称为电磁波的_15. 已知,求得=_ (试题接下页,共2页)二、 简答题(每题5分,共20分)1. 什么是均匀平面波?什么是平面波的极化特性?两个线极化波满足什么条件合成波为圆极化波?2. 什么是驻波,驻波与行波在相位特征上有何不同?3. 请写出两种理想介质分界面上磁场的边界条件,即分界面上磁场强度和磁通密度的边界条件。4
3、. 分别写出电流连续性原理的积分方程和磁通连续性原理的积分方程,并解释方程的物理意义。三、 解答题(共50分)1. 自由空间中一半径为a的无限长导体圆柱,其中均匀流过电流I,求导体内外的磁感应强度。(10分)2. 总量为q的电荷均匀分布于球体中,分别求球内、外的电场强度。(15分)3. 一半径为a的导体球,作为接地电极深埋于地下,土壤的电导率为,求此电极的接地电阻。(10分)4. 电磁波在真空中传播,其电场强度矢量的有效值的复数表达式为 已知光速C=m/s,真空中波阻抗试求:(1) 工作频率。(2) 磁场强度矢量的复数表达式。(3) 坡印廷矢量的瞬时值和时间平均值。(15分) (试题完毕,共2
4、页) 试 题 _2007_年_2008_年第 一 学期课程名称: 电磁场与电磁波 专业年级: 电子信息工程2005级 B卷参考答案和评分标准一、 填空题(每空2分,共30分)1、 均匀2、 03、 表面4、 总磁化电流5、 旋度6、切向7、8、右旋圆极化波9、10、频率11、12、013、14、波阻抗15、二、 简答题(每题5分,共20分)1. 波面上场强均匀分布的平面波称为均匀平面波。(1分)电场强度的方向随时间变化的规律称为电磁波的极化特性。(2分)两个振幅相等,相位相差的空间相互正交的线极化波合成为圆极化波。(2分)2. 平面波在空间没有移动,只是在原处上下波动,具有这种特点的电磁波称为
5、驻波。(2分)行波的相位沿传播方向不断变化,而驻波的相位与空间无关。(3分)3. 磁通密度的法向分量连续(2分),由于是理想介质,所以在分界面上没有表面电流,磁场强度的切向分量也连续(3分)4. ,在恒定电流场中,电流密度通过任一闭合面的通量为零;(3分),磁通密度通过任一闭合面的磁通为零。(2分)三、 解答题1、建立圆柱坐标系,令圆柱的轴线为Z轴,那么由安培环路定律可知,在圆柱内线积分所包围的部分电流为,则,即,(5分)在圆柱外,线积分包围全部电流I,那么即 (5分)2、设球体的半径为a,用高斯定理计算球内,外的电场。由电荷分布可知,电场强度是球对称的,在距离球心为r的球面上,电场强度大小相
6、等,方向沿半径方向。(2分) 在球外,ra,取半径为r的球面作为高斯面,利用高斯定理计算: (2分) (2分) 对球内,ra,也取球面作为高斯面,同样利用高斯定理计算: (2分) (5分) (2分)3、此题可利用静电比拟法,因为孤立导体球的电容为,(4分)所以由的比拟关系,电导。(6分)4、(1)由题意可得 (2分)所以工作频率 (2分)(2)磁场强度矢量的复数表达式为 其中波阻抗。(3分)(3)坡印廷矢量的瞬时值和时间平均值。电磁波的瞬时值为 (V/m)(2分) (A/m)(2分)所以,坡印廷矢量的瞬时值 W/(2分)同理可得坡印廷矢量的时间平均值 W/ (2分)注:1、教师命题时题目之间不留空白; 2、考生不得在试题纸上答题,教师只批阅答题册正面部分,若考生须在试题图上作解答,请另附该试题图。3、请在试卷类型、考试方式后打勾注明。(第 1 页)