2004期末考试(附答案).doc

密封线以内答题无效系别 班次 学号 姓名 电子科技大学2003至2004学年第二学期电磁场与电磁波 课程考试试题(120分钟) 考试日期：2004年7月 2 日一二三四五六七八九十总分评阅老师一填空题（共15分，每空1分）1时变电磁场基本方程的微分形式是 、 、 、 ；对于静电场，基本方程为 、 ；对于恒定磁场，基本方程则为 、 。2均匀平面波在有损耗媒质（或导电媒质）中传播时，电场和磁场的振幅将随传播距离的增加而按指数规律 ，且磁场强度的相位与电场强度的相位 。3两个频率相等、传播方向相同、振幅相等，且极化方向相互正交的线极化波合成新的线极化波，则这两个线极化波的相位 。4当入射角等于（或大于）临界角时，均匀平面波在分界面上将产生 ； 而当入射角等于布儒斯特角时，平行极化的入射波在分界面上将产生 。5电偶极子的远场区指的是 的区域；在远场区，电场强度的振幅与距离成 关系。二选择题（三选一，每小题1分，共15分）1空气（介电常数）与电介质（介电常数）的分界面是的平面。若已知空气中的电场强度，则电介质中的电场强度应为（ ）。 . ； . ； . 2某均匀导电媒质（电导率为、介电常数为）中的电场强度为，则该导电媒质中的传导电流与位移电流的相位（ ）。. 相同； . 相反； . 相差3引入矢量磁位，则磁感应强度与的关系为（ ）。 . ； . ； . 密封线以内答题无效 系别 班次 学号 姓名 4用镜像法求解静电场边值问题时，判断镜像电荷设置是否正确的依据是（ ）。 . 镜像电荷的位置是否与原电荷对称； . 镜像电荷是否与原电荷等值异号；. 待求区域内的电位函数所满足的方程与边界条件是否保持不变5以下三个矢量函数中，只有矢量函数（ ）才可能表示磁感应强度。 . ； . ； . 6利用电场强度和磁场强度的复数形式计算平均坡印廷矢量的公式是（ ）。 . ； . ； . 7均匀平面波在良导体（或强导电媒质）中传播时，衰减常数与相位常数的大小满足（ ）。 . ； . ； . 8穿透深度（或趋肤深度）与频率及媒质参数（电导率为、磁导率为）的关系是（ ）。 . ； . ； . 9频率的均匀平面波在某理想介质（介电常数、磁导率、电导率）中传播时，波速（ ）。 . 等于光速； . 等于； . 等于10矩形波导中可以传输（ ）。 . 、和波； . 波； . 和波11横截面尺寸为的矩形波导管，内部填充理想介质时的截止频率，工作频率为的电磁波在该波导中传播的条件是（ ）。 . ； . ； . 12矩形波导的截止波长与波导内填充的媒质（ ）。 . 无关； . 有关； . 关系不确定，还需看传播什么波型13矩形波导的横截面尺寸为，设，则此波导中传播的主模的截止波长为（ ）。 . ； . ； . 。14电偶极子的远区辐射场是有方向性的，其方向性因子为（ ）。 . ； . ； . 15在电偶极子的远区，电磁波是（ ）。 . 非均匀平面波； . 非均匀球面波； . 均匀平面波密封线以内答题无效 系别 班次 学号 姓名 三计算题（5个小题，共70分）图11（15分）图1表示同轴线的横截面，内导体半径为，外导体半径为，内外导体之间填充介电常数为的电介质。同轴线的内外导体上加直流电压，设同轴线的轴向长度远大于横截面尺寸。试求：（1）电介质内任一点处的电场强度；（2）电介质内任一点处的电位；（3）验证所求的电位满足边界条件。图22（15分）如图2所示，无限长直线电流沿轴流动，的半空间充满磁导率为的均匀磁介质，的半空间为空气。试求上、下半空间的磁场强度和磁感应强度。密封线以内答题无效系别 班次 学号 姓名 3（15分）已知空气（介电常数为、磁导率为）中传播的均匀平面波的磁场强度表示式为 试根据此表示式确定：（1）波的传播方向；（2）波长和频率；（3）与相伴的电场强度；（4）平均坡印廷矢量。4（15分）电场强度为的均匀平面波从空气中垂直入射到处的理想介质（相对介电常数、相对磁导率）平面上，式中的和均为已知。（1）说明入射波的极化状态；（2）求反射波的电场强度，并说明反射波的极化状态；（3）求透射波的电场强度，并说明透射波的极化状态。密封线以内答题无效系别 班次 学号 姓名 5（10分）在充满均匀、线性和各向同性理想电介质（介电常数为、磁导率为）的无界空间，假定可用矢量函数表示电场强度。（1）试推证：在什么条件下，这个假定才是正确的？（2）在这个假定得到确认后，求出与相伴的其余三个场矢量、和。 附：参考数据及公式（1） ， （2）圆柱坐标系中的相关公式， ， 电磁场与电磁波 课程考试试题答案及评分标准一填空题（共15分，每空1分）1 、 、 、 ；、 ；、 。2 衰减、 不同。3 同相或反相。4 全反射； 全透射。5 （或、或）； 反比。二选择题（三选一，每小题1分，共15分）1 ； 2 ； 3 ； 4； 5 ；6 ； 7 ； 8 ； 9； 10 ；11 ； 12 ； 13 . ； 14 ； 15 ；三计算题1（15分）解法一：（1）设同轴线单位长度的电荷为，则 由 故 （2） （3）在处，；在处，。参考评分标准： （1）正确应用高斯定理，得出正确结果（8分）；（2）（4分）；（3）（3分）。解法二： 由 在处， ； 在处， 解得 ， 而 参考评分标准： 正确求出（10分）正确求出（5分）。2（15分）由 则 ，（）； ，()参考评分标准：正确判断，并正确应用安培环路定理求得（10分）； 求出、（5分）。3（15分）（1）沿方向传播； （2），； （3） （4） 由 或由 、 参考评分标准：（1） 2分； （2） 各2分； （3） 4分； （4） 5分。 4（15分）（1）左旋圆极化波；（2） 、 ，这是沿方向传播的右旋圆极化波；（3） ， ，这是沿方向传播的左旋圆极化波。参考评分标准：（1）圆极化（2分）、左旋（1分）； （2）（2分）、（2分）、