电磁场与波中期考试试卷答案2011..doc

学院 姓名 学号 任课老师 选课号/座位号 密封线以内答题无效电子科技大学二零 一零 至二零 一一 学年第 二 学期期 中 考试 电磁场与电磁波 试题答案 （ 120 分钟） 考试形式： 闭卷 考试日期 20 11 年4月 日一二三四五六七八九十合计复核人签名得分签名一、选择填空题：（共20分，每空1分）1 在时变电磁场中， ，表明时变电场是 场； ，表明时变磁场是_场。 ，有旋； 0， 无散（或无源）2在两种不同媒质的分界面上， 矢量的切向分量总是连续的， 矢量的法向分量总是连续的。电场强度（或）， 磁感应强度（或）3在半径为、介电常数为的球形电介质内，已知极化强度矢量，则极化电荷体密度 ，极化电荷面密度 。， 4. 线性、各向同性媒质的本构关系为： 、 、 。， ， 5. 已知体积内的静电荷的体密度为，在空间中形成的电位分布为、电场分布为和，则空间的静电能量密度为 ，空间的总静电能量为 。， （或 ）6. 在理想导体表面上， 矢量总是平行于理想导体表面， 矢量总是垂直于理想导体表面。 磁感应强度（或）， 电场强度（或）7电荷的定向运动形成电流，当电荷密度满足时，电流密度应满足 ，电流线的形状应为 曲线。 （或）， 闭合8在磁导率为的均匀磁介质中存在恒定（稳恒）磁场分布，若已知磁感应强度，则介质中的电流体密度 ，磁化电流体密度可以表示成 。， 9在均匀导电媒质中，已知电场强度矢量，则位移电流密度与传导电流密度之间的相位差为 。二、选择题（每题2分，共10分）。1自由空间的电位函数，则点处的电场强度（ ）。. ； . ； . 2空气（介电常数）与电介质（介电常数）的分界面是的平面。在分界面上，若已知空气侧的电场强度，则电介质侧的电场强度应为（ ）。 . ； . ； . 3已知磁感应强度矢量，则式中的值为(c)。 . 2； . 4 ； . 64能激发时变电磁场的源是（ ）。. 随时间变化的电荷与电流； . 随时间变化的电场与磁场； . 同时选a和b5平行板电容器两极板面积均为S、板间距离为d，板间外加电压为。当板间介质为空气时，其电容为、静电能量。若将介电常数为的均匀介质充满两极板之间，则电容和静电能量改变为（ ）。. ； .； . babc题三图三、（20分）无限长同轴线的内、外导体半径分别为a和b，其间填充介电常数分别为的两层电介质，介质分界面半径为c ，如图所示。设内导体单位长度带电荷,外导体接地，求：（1） 内、外导体间的电场强度分布；（2）单位长度的电容；（3）单位长度的电场能量。解：（1）由高斯定理 （2分）得 （2分） （2分） （2分）（2）内外导体间的电位差为 （6分）故单位长度的电容 （3分）（3）单位长度的电场能量 （3分）四、（15分）在通有均匀电流密度的无限长圆柱导体中，有一平行于轴线的圆柱形空腔，其横截面如图所示。试计算空腔内的磁感应强度，并证明空腔内的磁场是均匀的。解 将空腔被看作是同时存在密度为和两种电流密度。 （4分）利用安培环路定理，得：在空腔中产生的磁感应强度： （3分）题四图在空腔中产生的磁感应强度： （3分）这里和分别是点和到场点的位置矢量。将和叠加，得到空腔内： （5分）五、（10分）在一块厚度为、电导率为的导电板上，由两个半径分别为和的圆弧和夹角为的两半径割出的一块扇形体，如图所示，求两圆弧面之间的电阻。题五图解 设内外两圆弧面电极之间的电流为，则 （2分） （2分） （2分） （2分）故得到两圆弧面之间的电阻为 （2分）六、（15分）厚度为、介电常数为的无限大介质板，放置于均匀电场中，板的法线与的夹角为，如图所示。求：（1）使的值；（2）介质板的两表面上的极化电荷密度。题六图解 （1）根据静电场的边界条件，在介质板的表面上有 （3分）由此得到 （2分） （2） 根据分界面上的边界条件，有，即 （4分）所以 （2分）表面上的极化电荷面密度 （2分）表面的极化电荷面密度 （2分）七、(10分) 在自由空间（、）中，已知