电磁场复习题...doc

电磁场一、填空题1静止电荷产生的电场称为 _ 场。它的特点是 。2.两个点电荷之间的作用力大小与两点电荷电量之积成 关系。3高斯定律的微分形式是 ，它表明静电场中任一点上电通密度的散度等于 。4若电磁波从一种媒质进入另一种媒质，当入射角等于布儒斯特角时，两种媒质分界面会发生 现象。5静止媒质中时变电磁场基本方程（微分形式）组为 、 、 、 。时变电磁场在不同媒质分界面上的衔接条件是 、 、 、 。6两种不同媒质分界面上的衔接条件是 和 。7磁位相等的各点形成的曲面称为 ，它与磁场强度线 。8导体中磁的扩散过程是按指数规律随时间衰减的。长薄导电圆管的扩散时间的表达式为 。9. 坡印亭定理反映了电磁场中的 定律，其表达式为 。10. 状态是传输能量所希望的一种工作状态。11.波导的本征值与波导的 和 有关，波在波导中传播时，从传播模式变为非传播模式发生在 处，此时的频率称为 ，其表达式为 。 12.静电场中导体内的电场为 ，导体电位为 ，导体表面电荷分布可由公式 计算。简答、证明题（每题5分，共4题）1.说明E、P二矢量的物理意义。E与介质有关，D与介质无关的说法对吗？2证明两个振幅相同，旋向相反的圆极化波可合成为一直线极化波。3 坡印亭定理的数学表达式是什么？简要说明表达式中各项的物理含义。4.什么是电准静态场？什么是磁准静态场？四、计算题（每题10分，共3题）1真空中一半径为a的球体内分布有体密度为常量的电荷，试求静电能量。2设y=0的平面是两种媒质的分界面。在y0处媒质的磁导率；在y0处，媒质的磁导率。设已知分界面上无电流分布，且H2=A/m，求B2 ，B1和H1。3在无源（=0，J=0）的自由空间中，已知电磁场的电场强度复矢量，式中、E为常数。求：（1）磁场强度复矢量(z)（2）坡印亭矢量的瞬时值。一、填空题（每空1分，共30空）1电场强度的单位是 ，大小与该点试验电荷的电荷量 ，与该点的电场 。处在真空中位于原点的点电荷q在r处引起的电场强度E（r）的表达为 。2点电荷对无限大接地导体平面的镜像特点是： ， ，和 。3我们将跨步电压超过安全值达到对生命产生危险程度的范围称为 。直接危及生命的是通过人体的 ，当通过人体的工频电流超过 时，有可能发生危险，超过 时将危及生命。4恒定磁场基本方程的积分形式和微分形式分别是 ， ，及 ， 。在两种不同媒质分界面上，衔接条件为 ， 。5坡印亭定理反映了电磁场中的 定律，其表达式为 。6场量主要集中在导体表面附近的现象称为 。7涡流具有的两个效应分别是 和 。8光学中的起偏器利用 原理。9驻波比S与反射系数的关系为 ，当传输线的负载为纯电抗时，= ，S= ，发生全反射，形成 。10波导管中传播的TE波和TM波的截止频率表达式为 ，相应的截止波长表达式为 ，而 波无截止频率和截止波长。三、简答、分析题1写出真空中安培环路定律的数学表达式，式中电流Ik的正负如何确定？2为什么说行波状态是传输能量所希望的一种工作状态？3.在微波炉外面附近的自由空间某点测得泄露电场等于1.0V/m，试分析该电磁辐射对于一个站在此处的人的健康有危险吗？4坡印亭定理的数学表达式是什么？简要说明表达式中各项的物理含义。四、计算题（每题10分，共3题）1.磁导率为，半径为a的无限长导磁媒质圆柱，其中心有无限长的线电流I，圆柱外是空气。求圆柱内外的磁感应强度、磁场强度和磁化强度。2在无源（=0，J=0）的自由空间中，已知电磁场的电场强度复矢量，式中、E为常数。求：（1）磁场强度复矢量(z)（2）平均坡印亭矢量。3一频率为100MHz的正弦均匀平面波，E=，在，的理想介质中朝（+x）方向传播。当t=0，x=1/8m时，电场E的最大值为+10-4V/m，（1）求波长、相速和相位常数；（2）写出E的瞬时表达式。一、填空题1.静电场 有散无旋场，不随时间发生变化2.正比 3. 该点自由电荷密度4.全折射5.,6.,7等磁位面，相互垂直8.9.能量守恒及转换， 10.行波11.几何形状 尺寸大小 k=kc 截止频率， 12.0，常数，三、简答、证明题1.答：E是电场强度，其物理意义是从力的角度描述静电场特性的物理量。2分P是电极化强度，描述电介质中任一点电极化强弱的物理量2分该说法不对1分2.解：沿（+x）方向传播的两个旋向不同的圆极化波，左旋和右旋圆极化波的电场E1和E2的表达式分别为： 3分合成波的电场为： 2分合成波是一沿y方向的直线极化波。3.答：2分左边第一项指通过包围体积V的闭合面A向外输送的电磁能量；右边第一项指V内电源提供的能量；右边第二项指电磁场在V内的导体中激起电流所产生的焦耳热损耗能量；右边第三项指体积V内增加的电磁场能量。4.答：时变电磁场中，当感应电场远小于库伦电场时，称为电准静态场。3分当位移电流密度远小于传导电流密度时，称为磁准静态场。2分四、计算题（每题10分，共3题）1.解：根据高斯定律得，电场强度为： ra 2分故 6分2.解： 2分由于分界面上无电流线密度（K=0），因此 1分1分可求得： 2分 因此2分 2分3.解：由，得：3分2分电场、磁场的瞬时值为1分1分坡印亭矢量的瞬时值为：3分填空题（每空1分，共30空）1V/m 无关 有关 ，E（r）=2.等量异号，位置对称，镜像电荷位于边界外3.危险区，电流，8mA , 30mA4. 5.能量守恒及转换，6.集肤效应 7.热效应 ，去磁效应8.极化滤波 9. 1， 驻波10 TEM三、简答、分析题（每题5分，共4题）1.答： 3分电流Ik的正负决定于电流的方向与积分回路的绕行方向是否符合右手螺旋关系，符合为正，否则为负。2分2.答：（1）沿线电压、电流振幅不变1分（2）沿线任意点处的电压、电流同相位2分（3）从能量的观点看，从电源送往负载的能量全部被负载吸收，传输线的传输效率高。因此，波状态是传输能量所希望的一种工作状态。2分3.解：把微波炉泄漏的电磁辐射近似看作是正弦均匀平面电磁波，它携带的平均电磁功率密度为3分我国规定8小时连续照射不超过，故该泄漏对人体的健康是安全的。2分4. 2分左边第一项指通过包围体积V的闭合面A向外输送的电磁能量；右边第一项指V内电源提供的能量；右边第二项指电磁场在V内的导体中激起电流所产生的焦耳热损耗能量；右边第三项指体积V内增加的电磁场