电磁场与电磁波考试试卷2008级

1、中南大学考试试卷2010 - 2011 学年 上 学期期末考试试题 时间100分钟电磁场与电磁波 课程 48 学时 3 学分 考试形式： 闭 卷 专业年级： 通信工程2008级 总分100分，占总评成绩 70 %注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上一、填空 (1-5题每空1分，其余每空2分，共36分)1. 理想导体表面，电场只有 ， 磁场只有 ，理想导体内部，电场和磁场为 。2. 在理想介质中的均匀平面电磁波，其电场方向与磁场方向相互 ，其振幅之比等于 。3. 电磁波从一种媒质垂直入射到理想 表面时，电磁波将发生全反射。4. 两个载流线圈的自感分别为 和，互感为，分别通有电流 和，则该系统

2、的自有能为              ，互有能为              。5. 在导波装置上传播的电磁波通常可分为三种模式，它们分别是 波、 波和 波，在空芯金属波导管内不可能存在 波。6. 空间某区域的电场强度 ，则该区域的自由电荷密度为 。7. 真空中一半径为a 的圆球形空间内，分布有体密度为的均匀电荷，则圆球内任一点的电场强度_

3、；圆球外任一点的电场强度_8. 在均匀磁场 中有一铁柱，柱中有一气隙，如图1(),  气隙与垂直，则_；_  图19. 自由空间的电位函数=2xy+5z，则点P(2,2,-1)处的电场强度E= 。10. 自由空间波长为m的电磁波在导体铜内传播。已知铜的导电率，则波的频率= ，波在铜内的相位常数= ，相速= ，11. 直角坐标系中，的区域为自由空间，的区域为理想导体，若其中自由空间区域存在磁场A/m，则此理想导体表面的面电流密度= 。12. 均匀平面波由空气（）向的理想介质垂直入射时，媒质界面处的反射系数= ,透射系数= 。二、选择填空题（每题2分，共10分）1. 均匀平面波

4、，表示的平面波是（ ）、直线极化 、椭圆极化波 、左旋圆极化 D、右旋圆极化2. 电场中任意高斯面上各点的电场强度是由 （ ）A 分布在高斯面内的电荷决定的 B 分布在高斯面外的电荷决定的 C 空间所有电荷决定的 D 高斯面内电荷代数和决定的q图23. 如图2所示，两块夹角为120°的半无限大接地导体平面，试判断能否用“镜像法”求解点电荷q所在区域的电位。（ ）A、 不能 B、 能 C、 无法判断4. 以下方程为波动方程的是 （ ）A. ； B. ；C. ； D. 5. 恒定电流场中，不同导电媒质交界面上自由电荷面密度的条件是（ ） 三、综合题（共54分） 1写出无源、均匀理想介质中

5、微分形式的麦克斯韦方程组及本构关系（描述D与E，B与H，J与E之间的关系）。（7分）21和2两种介质的分界面为无限大平面，半径为a、带电量为Q的导体球球心位于介质分界面上，如图3所示。求 1）导体球外的电场E和电位j的分布。 2）介质内表面上的极化电荷分布 （11分）图33一个内半径为a，外半径为b的导体球壳中，距球心为d（d<a）处有一点电荷q，设球壳不接地，且带有总电量为Q的电荷。要求：1）求出镜像电荷的大小和位置。 2）求球壳及球壳外的电位（9分）I4设的半空间中充满磁导率为的均匀媒质，的半空间的磁导率为，现有一无限长直线电流I沿Z轴流动，且处在两种媒质的分界上（如图4所示）。（11分）求：（1）媒质中的磁感应强度B和磁场强度H 图4（2）媒质中的磁化强度M （3）磁化电流的分布5某无界理想介质（，）中的电场为：V/m，试写出：1）波的传播方向、频率、相位常数 2）该介质的相对介电常数； 3）与之相应的磁场强度； 3) 对应的平均坡印廷矢量值 (10分) 6. 空气填充的矩形金属波导，尺寸为7´4 m