电磁场考试试题及答案

《电磁场考试试题及答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电磁场考试试题及答案（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、电磁波考题整理一、填空题1. 某一矢量场，其旋度处处为零，则这个矢量场可以表示成某一标量函数的（梯度）形式2.电流连续性方程的积分形式为3. 两个同性电荷之间的作用力是（相互排斥的）4. 单位面积上的电荷多少称为（面电荷密度）。5. 静电场中，导体表面的电场强度的边界条件是：（D1n-D2n=psA*6. 矢量磁位A和磁感应强度B之间的关系式：（B = x A7. .E （Z, t） =e E sin （wt-kz-） + e E cos （wt-kz+二），判断上述均匀平面电磁波的极化方式为：（圆x m二y m极化）（应该是90%确定）8. 相速是指均匀平面电磁波在理想介质中的传播速度。9.

2、 根据电磁波在波导中的传播特点，波导具有（HP）滤波器的特点。（HP, LP, BP三选一）10. 根据电与磁的对偶关系，我们可以由电偶极子在远区场的辐射场得到（磁偶极子）在远区产生的辐射场11. 电位移矢量D=s E+P在真空中P的值为（0012. 平板电容器的介质电容率越大，电容量越大13. 恒定 电 容 不 会 随 时 间 （变 化 而 变 化）14. 恒定电场中沿电源电场强度方向的闭合曲线积分在数值上等于电源的（电动势）15. 电源外媒质中电场强度的旋度为016. 在给定参考点的情况下，库伦规范保证了矢量磁位的（散度为零）17. 在各向同性媚质中，磁场的辅助方程为（D=sE,B=H,J

3、=aE）18. 平面电磁波在空间任一点的电场强度和磁场强度都是距离和时间的 函数19. 时变电磁场的频率越高，集肤效应越 明显20. 反映电磁场中能量守恒与转换规律的定理是 坡印廷定理二、名词解释1. 矢量：既存在大小又有方向特性的量2. 反射系数：分界面上反射波电场强度与入射波电场强度之比3. TEM波：电场强度矢量和磁场强度矢量均与传播方向垂直的均匀平面电磁波4. 无散场：散度为零的电磁场F,-,即VF,-=0。5. 电位参考点：一般选取一个固定点，规定其电位为零，称这一固定点为参考点。当取巳点为参考 点时，P点处的电位为 W（P）=j：E , 山；当电荷分布在有限的区域时，选取无穷远处为

4、参考点较为 方便，此时5P）=j；E Fl。6. 线电流：由分布在一条细线上的电荷定向移动而产生的电流。7. 磁偶极子：磁偶极子是类比电偶极子而建立的物理模型。具有等值异号的两个点磁荷构成的系统称为磁偶极子场。磁偶极子受到力矩的作用会发生转动，只有当力矩为零时，磁偶极子才会处于平衡状精品态。利用这个道理，可以进行磁场的测量。但由于没有发现单独存在的磁单极子，故我们将一个载有电流的圆形回路作为磁偶极子的模型。8. 电磁波的波长：空间才目位kz变化2t所经过的距离称为波长，以2表示。按此定义有= 2tt，所9. 极化强度 描述介质极化后形成的每单位体积内的电偶极矩。10. 坡印廷定理电磁场的能量转

5、化和守恒定律称为坡印廷定理：每秒体积中电磁能量的增加量等于 从包围体积的闭合面进入体积功率。11. 线性均匀且各向同性电介质若煤质参数与场强大小无关，称为线性煤质。若煤质参数与场强方 向无关，称为各向同性煤质。若煤质参数与位置无关，责称均匀煤质。若煤质参数与场强频率无关， 称为各向同性煤质。12. 安培环路定理 在真空中磁感应强度沿任意回路的环量等于真空磁导率乘以与该回路相交链的电 流的代数和。13. 布儒斯特角（P208）对于非磁性媒质，均匀平面电磁波平行极化斜入射，在某一入射角时没有反射，即发生全投射，这个 （入射）角即为布儒斯特角（即1二七）。14. 临界角（P208）对于非磁性媒质，入

6、射波自介电常数大的媒质向介电常数小的媒质入射时，当入射角大于或等于某一 角度时，发生全反射现象，这一角即临界角，记为。c。15. 相 位 匹 配 条 件（P200）入射波传播矢量、反射波传播矢量和透射波传播矢量沿介质分界面的切向分量相等(即 k=k =k,ix rx txk =k =k)，这一结论称为才目位匹配条件。iy ry ty三、简答题1. 从电场和磁场的能量体密度公式出发，比较一般情况下有吃的结果。静电场的能量密度 %=(1/2)E D磁场能量密度吃吃_ (1/2) B H理想状况下，等量的电能转换成电场能量和磁场能量时，电场的能量密度等于磁场能量密度，但在实际中，转换成电场能时会有热

7、损耗，所以一般情况下有wmweo2. 从平面电磁波角度分析，透入深度(集肤深度)6与电磁波频率f及磁导率H,电导率。的关系8= (1/nfpo) 1/2 (m)导电性能越好(电导率越大)，工作频率越高，则集肤深度越小。3. 如何由电位求电场强度，试写出直角坐标系下的表达式(27页)d已知电场强度E=一甲，在直角坐标系下二JLex +和乌+ X ,所以电场强度E=伽 +而e +伽E ex十eyedx世dz z4. 传导电流，位移电流，运流电流是如何定义的，各有什么特点(52页130页)传导电流是，在导体中的自由电子或半导体中的自由电荷在电场力作用下形成的定向运动形成的电流特点：适用于导体或半导体

8、中，服从欧姆定律，焦耳定律 运送电流是，在真空或气体中，带电粒子在电场力作用下定向运动形成的电流特点：适用于真空或气体中，不服从欧姆定律，焦耳定律位移电流是，电位移矢量随时间的变化率。（这个定义没找着，在网上查的）特点：并不代表电荷的运动，且产生磁效应方面和一般意义下的电流等效。5. 电场强度相同时，电介质中的电能体密度为什么比真空中的大.因能量密度W =-曲2而 ，所以在E相同时W We 2电 0e电 e06. 均匀平面电磁波的特点答案：均匀平面电磁波是指等相位面为无限大平面，且等相位面上各点的场强大小相等，方向相同 的电磁波，即沿某方向传播的平面电磁波的场量除随时间变化外，只与波传播方向的

9、坐标有关，而与 其它坐标无关。7. 麦克斯韦的位移电流假设的重要意义（不确定 课本123页）1、位移电流与传导电流相互联结，构成闭合电流（全电流）Is=Ic+ID2、使稳恒磁场的安培环路定理对非稳恒磁场也成立。3、得出位移电流对电磁波的存在是基要的，并将电学、磁学和光学联结成一个统一理论。这 个 可 能 不 全， 希 望 大 家 及 时 补 充。8. 一块金属在均匀磁场中匀速移动，金属中是否会有涡流，为什么？不会产生涡流，因为产生涡流的条件是在金属块中产生感应电流，即穿过金属块的磁通量发生变化。L下列做法中可能产生桐流的是（D ）点击下栽/查看完整试卷答案人把金届块放在习强磁场中让金届埃仕匀强

10、很场山他匀速运动仁让全底块在勺遇/场中他安逋运动D.把金眉场成在变比的磁场口解析:潟流就是整个全底块中牛的感由由宛所以产牛涡流豹条件就是在全底块中盐牛感应却祢条件，即 穿迂金属土圭成窟通里发生芟亿.而六、桂、匚中由面量木变化，即以氏B、新为把金属城族在变化壬磁场中 时，茅过金属塌的磋通量发主了硬化,芍涡流产生，缶以D正酒9. 在研究突变电磁场中，弓入哪些函数，写出他们与场矢量之间的关系。10. 简述电磁波的波长和相位常数的基本定义（参考百度百科：电磁波相位常数） 电磁波的传播方向垂直于电场与磁场构成的平面 电磁波的相位常数：当电磁波沿均匀介质传播时，每单位长度电磁波的相位移（个人观点仅供参考）

11、相位常数：当电压或电流波沿均匀线传播是，每单位长度的电压波或电流的相位移11. 描述均匀平面电磁波在损耗媒质中的传播特性（可参考以下两张图片）三 有春毛嫖原中 白勺平面波白勺4专才番牛寺土生波函is幅和传港雷寻传寺爵国亍二& K 注为均匀千画菠1仔渔）豪幅 空 岐肴涯传吕番Tn工曾力皿）， 豪市后不断谡H，巾葛度因守禾口木目任Z羔寻 只券响辰E林质， 女粹为襄迭因手；万只矜响波的才曰4 , 秘1辛为 汁曰侄1囹子； 尹意 3C 与K才曰同 口P %才员耗竦蜃中的波纹。3.本目任Z速整（波速）在理想理版中二 v = = L =k:* / / jsrn在损耗嫌_质中:七=言很明显：损耗媒质中波的相

12、速与波的频率有关。色散现象：波的传4番速度（相速）随频率改变而改变的 现象。具有色散效应的波称为色散波。结论：导电媒质（损耗煤质）中的电磁波为色散波. I -T- 1 jli -rr12. 据电荷守恒原理推导时变场中的电流连续性方程（仅供参考）电布於谜族tl: /；程和恒定刊流.条件-电子免反网I在导体内任取一闭合曲面$根据电荷守恒定律，单位时间由闭合曲面S内流出的电量.必定等于在同一时间内闭台曲面S所包围的电-量的祓少，也就是下面的关系必须成立处J噩=-咨，1口司这就是电流连续性方程的税分形式，如果电荷是以体电荷形式分布的，则上式可以改写为虬 E-上式等号左也等于电流密度散度的怵积分，十是式

13、（15司可化为儿mz-jJL等虬上式积分在曲面S所包围的体机呐进行*因为对于任意闭合曲而上式都成立，于是得到电 艇携周方座的微分形式WjJ等. （10-6恒定电流就是其电流场不随时网变化的电流I!流场不随时.间变化,就理冰电流场附电 荷分布也不随时间变化，山分布不随时间变化的电荷所激发的电场，称为恒定电场#既然恒定 1|.叫顷f 渊没化，：|,流连续件.匕程（1A5）必亢具下山血形式乩 J * =叩10-7I式就呈怕.定电流条件的买分形由式（10书叫德到恒定电流条件卜微分形式yj=q_, 008）恒定电流条件表明，在慎定屯流场中通过任意闭合曲廊的中流必定等于零：这也表示，无 论闭含仙而胡日在何

14、也凡是从某一处穿人的电流线都必w从另-处穿丽n ”定电流圾 怕巾.流线些是头星相接的闭堀I线，上可所说的育定电但，.是山运动的m分布不随h时应化的电荷所激发压曲从高斯定理和坏路定理方和,恒定电场与静电场旦存相同的性定,所以两者通称之为.1牟仑电场“13. 为什么在静电场分析时，考虑电介质的作用？当一块电介质受外电场的作用而极化后，就等效为真空中一系列电偶极子。极化介质产生的附加电场，实质上就是这些电偶极子产生的电场（P31）四、单选题1.E在SI单位制中的量纲（）A、库/m2B、V C、V/m D 库/m这 是 国 际 单 位 制 导 出 表：1 W=1P 瓦（反特w店电荷（电曲1 C-1Q

15、.库澹它）cAs1安电帝在1芝内所言在的电里答案：C2. 矢 量 磁 位 A 的 旋 度， 等 于 （）A. H B. B C. J D. E答案：B3. 磁介质在外部磁场作用下，在介质内部出现（）A.自由电流 B.极化电流 C.运流电流 D.磁偶极子答案：D4. 恒定电流电场的J （电流密度）与电场强度E的一般关系式是（ ）A.E二yJBJ二yECJ=y（E+E 局外）D.J=y（E-E 局外） 答案：B5. 平行板电容器极板间电介质有漏电时，则在其介质与空间分界面处（）A.E连续B. D连续C. J的法线分量连续D. J连续答案：C恒定电流场的边界条件为：电流密度J在通过界面时其法线分量连续，电场强度E的切向分量连续。6. 同轴电感导体间的电容