电磁场试卷及答案

期末考试 电磁场与微波技术 试卷 A 一 单项选择题 在每小题的四个备选答案中 选出一个正确答案 并将正确答案的序号填在题干的括号内 每小题 2 分 共 20 分 1 静电场是 C A 无散场 B 旋涡场 C 无旋场 D 既 是有散场又是旋涡场 2 已知 如已知电介质的介电常数 23 22 xyz Dxy exy eyx e 为 则自由电荷密度为 0 A B 1 C 1 D 0 3 磁场的标量位函数的单位是 C A V m B A C A m D Wb 4 导体在静电平衡下 其内部电场强度 A A 为零 B 为常数 C 不为零 D 不 确定 5 磁介质在外部磁场作用下 磁化介质出现 C A 自由电流 B 磁化电流 C 传导电流 D 磁偶极子 0 0 6 磁感应强度与磁场强度的一般关系为 C A B C D HB 0 HB BH 0 BH 7 极化强度与电场强度成正比的电介质称为 C 介质 A 各向同性 B 均匀 C 线性 D 可 极化 8 均匀导电媒质的电导率不随 B 变化 A 电流密度 B 空间位置 C 时间 D 温度 9 磁场能量密度等于 D A B C D E D AB H A 2 1 E D A 2 1 B H A 10 镜像法中的镜像电荷是 A 的等效电荷 A 感应电荷 B 原电荷 C 原电荷和感应电荷 D 不 确定 二 填空题 每空 2 分 共 20 分 1 电场强度可表示为 标量函数 的负梯度 2 体分布电荷在场点 r 处产生的电位为 3 一个回路的自感为回路的 自感磁链 与回路电流之比 4 空气中的电场强度V m 则位移电流密度 5sin 2 x Eetz d J 5 安培环路定律的微分形式是 它说明磁场的旋涡 源是 有旋场 6 麦克斯韦方程组的微分形式是 三 简答题 本大题共 2 小题 每小题 5 分 共 10 分 1 写出电荷守恒定律的数学表达式 说明它揭示的物理意义 2 写出坡印廷定理的微分形式 说明它揭示的物理意义 四 计算题 本大题 1 假设在半径为 a 的球体内均匀分布着密度为的电荷 试求任意 0 点的电场强度 2 一个同心球电容器的内 外半径为 a b 其间媒质的电导率为 求该电容器的漏电电导 3 已知空气媒质的无源区域中 电场强度 其100cos z x Eeetz 中为常数 求磁场强度 4 均匀平面波的磁场强度的振幅为 1 3 A m 以相位常数为 20rad m 在空气中沿方向传播 当 t 0 和 z 0 时 若取向为 z e H y e 1 试写出和的表达式 2 求出频率 波长 相速和波阻E H 抗 3 求在处垂直穿过半径 R 2m 的圆平面的平均功率密度 0 ZZ 五 证明题 1 证明 在两种不同媒质的分界面上 电场强度的切向分量是连E 续的 2 证明 在有电荷密度和电流密度 的均匀均匀无损耗媒质中 电 J 场强度的波动方程为E 2 2 2 EJ E tt 期末考试 电磁场与微波技术 试卷 B 一 单项选择题 在每小题的四个备选答案中 选出一个正确答案 并将正确答案的序号填在题干的括号内 每小题 2 分 共 20 分 1 静电场中 点电荷所产生的电场强度的大小与场点到点电荷的距 离大小 D A 成正比 B 成反比 C 平方成正比 D 平方 成反比 2 电位移矢量与电场强度之间的关系为 A A B C D 0 DE 0 ED DE ED 3 已知 如已知电介质的介电常数 23 22 xyz Dxy exy eyx e 为 则自由电荷密度为 D 0 A 3 B 3 C 3 D 0 5 矢量磁位的旋度是 A A 磁感应强度 B 电位移矢量 C 磁场强度 D 电 场强度 6 导体在静电平衡下 其内部电场强度 A A 为零 B 为常数 C 不为零 D 不确定 9 静电场能量 We等于 C A B C D V E DdV A 1 2 V E HdV A 1 2 V E DdV A V E HdV A 10 极化强度与电场强度同方向的电介质称为 C 介质 A 各向同性 B 均匀 C 线性 D 可极化 0 0 11 静电场中 D 在通过分界面时连续 A B C 的切向分量 D E D E J 12 在使用镜像法解静电边值问题时 镜像电荷必须位于 A 待求场域内 B 待求场域外 C 边界面上 D 任意位置 14 传导电流是由 形成的 A 真空中带电粒子定向运动 B 电介质中极化电荷 v v 运 动 C 导体中自由电子的定向运动 D 磁化电流 v v 速移动 二 填空题 每空 2 分 共 20 分 1 静电场 是指相对于观察者为静止的电荷产生的场 2 电偶极子 是指由间距很小的两个等量异号点电荷组成的系统 3 极化强度和电场强度 成正比 的介质称为线性介质 4 恒定电流场的边界条件为 5 磁感应强度在有向曲面上的通量简称为 单位是 6 磁通连续性原理的微分形式是 7 磁场强度可以表示为一个标量函数的负梯度 即 8 在无源区域中 磁场强度矢量满足的波动方程为 H 三 简答题 本大题共 3 小题 每小题 5 分 共 15 分 1 试写出复数形式的麦克斯韦方程组 并说明它与瞬时形式的麦克 斯韦方程组有何区别 2 写出真空中安培环路定律的数学表达式 说明它揭示的物理意义 四 计算题 本大题共 3 小题 第 1 2 题各 8 分 第 3 题 10 分 共 26 分 1 一个半径为 a 的导体球 带电量为 Q 在导体球外套有外半径为 b 的同心介质球壳 壳外是空气 如图所示 求空间任一点 D E 以及束缚电荷密度 P 第 1 题图 2 半径为 a 的无限长直导线 载有电流I 计算导体内 外的磁感 应强度 3 均匀平面波的磁场强度的振幅为 1 3 A m 以相位常数为 20rad m 在空气中沿方向传播 当 t 0 和 z 0 时 若取向为 z e H y