2014电子科大电磁场期末考试A.doc

.电子科技大学2013-2014学年第 2 学期期 末 考试 A 卷课程名称：电磁场与波（68学时） 考试形式：闭卷 考试日期：2014年7月 4日 考试时长：120_分钟课程成绩构成：平时 20 %， 期中 10 %， 实验 10 %， 期末 60 %本试卷试题由_三_部分构成，共_6_页。题号一二三四五六七八九十合计得分得 分一、填空题（共26分，共 13题，每空2 分）1、已知传播方向为，电场强度为的均匀平面波从自由空间入射到理想导体表面（法线方向为），理想导体表面的自由电荷面密度，传导电流面密度。2、时变电磁场的矢量位函数的旋度，标量位函数的定义。3、已知角频率为的时谐电磁波在媒质中传播，则有耗媒质的损耗角正切，色散现象是指 电磁波的相速随频率改变 。4、当 平行 极化波以布儒斯特角入射到两种媒质分界面dao时将发生全透射现象，其中 。而发生全反射现象时，入射角必须大于或等于临界角。5、坡印廷定理的物理意义是： 单位时间内通过闭合曲面S进入体积V的电磁能量等于单位时间内体积V所增加的电磁场能量和单位时间内电场对体积V中的电流所做的功。6、麦克斯韦方程组里表示时变的磁场产生电场的方程是：，表示时变的电场产生磁场的方程是：，表征高斯定理的方程是：。得 分二、判断题（ 共14分，共 7题，每题2分）1无限空间中的矢量场可以由其散度和旋度确定。.( )2恒定磁场的能量只存在于有电流分布的空间中。. ( )3两个振幅不相等的线极化波一定不能合成为一个圆极化波。. ( )4电偶极子的远区辐射场是一个非均匀球面波。. ( )5导波系统中无法传播TEM波。. ( )6矩形波导管的次高模有可能是TM20模。. .( )7垂直放置于地面上的电偶极子的最大辐射方向和地面成90角。. .( )得 分三、计算题（ 共60分） 1（10分）已知接地的无限大导体平面如图所示，中间为一半径为r的导体半球。在距离导体半球球心为1.5r，和水平面夹角为60的位置上放置点电荷q。求镜像电荷的位置和电量。解： （1） （1） （2） （1） （2） （1） （2）2（15分）已知同心导体球壳如图所示，球内填充介电常数为和的两层同心电介质层。两球壳间的电势差为U。求：1）介质1和介质2中的极化强度和2）各分界面上的极化电荷面密度3）该导体系统的电容和电场能量解：1）根据高斯定理： （1）设内导体带电量为Q，则 (1)当arb时， (1) 当brc时， (1) (1)当arb时， (1)当brc时， (1)(1) (1)2) 当r=a时， (1)当r=b时， (1)当r=c时， (1)3) (1) (1) (2)3（15分）已知在无限大理想电介质空间中传播的均匀平面波的电场强度，求：1）m和n的值；2）该电磁波的传播方向3）该电磁波的极化方式解：1）根据均匀平面波的性质， (2)(2) (2)2）传播方向为： (3)3）根据任意方向传播的波的极化方式判断：为左旋极化 (2)又 不成立 (2)该电磁波为左旋椭圆极化波 (2)4（20分）一垂直的极化均匀平面波从z0的自由空间斜入射到一位于z=0的无限大理想导体板表面，已知入射波的电场强度，求：1）反射波电场2）合成波电场3）说明合成波电场的驻波分量的波长以及波腹点和波节点的位置4）说明合成波电场的行波分量的波长。解：1）垂直极化斜入射的反射系数 （1）又 由Snell定理， (1)反射波电场为： (2)2）合成波电场为 (2)3）驻波分量的波长为相邻两个零点间距的二倍。令 n为整数相邻两个零点之间的间距为 (2) (2)波腹点的位置为时