北京金融科技学院《电磁场与电磁波》2025-2026学年期末试卷

北京金融科技学院《电磁场与电磁波》2025-2026学年期末试卷

一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.真空中，均匀平面电磁波的电场强度矢量E与磁场强度矢量H（）。A.相互垂直，且E×H的方向沿电磁波传播方向B.相互垂直，且E×H的方向与电磁波传播方向相反C.相互平行，且E×H的方向沿电磁波传播方向D.相互平行，且E×H的方向与电磁波传播方向相反2.均匀平面电磁波在理想介质中传播时，其相速vp与频率f的关系是（）。A.vp与f成正比B.vp与f成反比C.vp与f无关D.vp随f的变化关系不确定3.关于均匀平面电磁波在理想导体表面的反射，以下说法正确的是（）。A.电场强度矢量E和磁场强度矢量H都垂直于导体表面B.电场强度矢量E垂直于导体表面，磁场强度矢量H平行于导体表面C.电场强度矢量E平行于导体表面，磁场强度矢量H垂直于导体表面D.电场强度矢量E和磁场强度矢量H都平行于导体表面4.均匀平面电磁波在自由空间中传播，其电场强度矢量E的表达式为E=E0e^j(kz-ωt)，则磁场强度矢量H的表达式为（）。A.H=(E0/η0)e^j(kz-ωt)，其中η0为自由空间的波阻抗B.H=(E0/η0)e^j(kz-ωt+π/2)C.H=(E0/η0)e^j(kz-ωt-π/2)D.H=(E0/η0)e^j(kz-ωt+π)5.当均匀平面电磁波从一种介质垂直入射到另一种介质时，反射系数Γ与折射系数τ满足（）。A.|Γ|+|τ|=1B.|Γ|-|τ|=1C.|Γ|²+|τ|²=1D.|Γ|²-|τ|²=16.下列关于坡印廷矢量S的说法，错误的是（）。A.S表示电磁波的功率流密度B.S=E×HC.S的方向与电磁波传播方向一致D.S的大小等于电场强度矢量E与磁场强度矢量H大小的乘积7.均匀平面电磁波在导电媒质中传播时，其衰减常数α与相位常数β满足（）。A.α²-β²=ω²μσB.α²+β²=ω²μσC.α²-β²=ω²μεD.α²+β²=ω²με8.对于均匀平面电磁波，其电场强度矢量E和磁场强度矢量H在空间中各点的相位（）。A.相同B.不同C.电场强度矢量E的相位超前磁场强度矢量H的相位D.电场强度矢量E的相位滞后磁场强度矢量H的相位9.均匀平面电磁波在理想介质中传播时，其电场能量密度we与磁场能量密度wm的关系是（）。A.we>wmB.we<wmC.we=wmD.we与wm的关系不确定10.当均匀平面电磁波的频率增加时，在同一介质中其波长（）。A.增大B.减小C.不变D.变化情况不确定二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填写在括号内，少选、多选或错选均不得分）1.以下关于均匀平面电磁波的描述，正确的有（）。A.电场强度矢量E和磁场强度矢量H都在垂直于传播方向的平面内B.E和H相互垂直C.E、H和传播方向构成右手螺旋关系D.电场强度矢量E和磁场强度矢量H的大小在空间中保持不变2.均匀平面电磁波在自由空间中传播，其特性阻抗η0为（）。A.η0=√(μ0/ε0)B.η0=120πΩC.η0=377ΩD.η0与频率无关3.当均匀平面电磁波从一种介质斜入射到另一种介质时，会发生（）。A.反射B.折射C.全反射D.模式转换4.关于均匀平面电磁波在导电媒质中的传播，下列说法正确的是（）。A.传播速度小于在理想介质中的传播速度B.电场强度矢量E和磁场强度矢量H的相位差不再是90°C.随着传播距离增加，电场强度矢量E和磁场强度矢量H的幅度逐渐衰减D.导电媒质的电导率越大，电磁波的衰减越快5.均匀平面电磁波的极化方式有（）。A.线极化B.圆极化C.椭圆极化D.螺旋极化三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的对错，正确的打“√”，错误的打“×”）1.均匀平面电磁波在理想介质中传播时，其电场能量和磁场能量相互转换，总能量保持不变。（）2.均匀平面电磁波的电场强度矢量E和磁场强度矢量H的方向始终保持不变。（）3.当均匀平面电磁波从一种介质垂直入射到另一种介质时，若两种介质的波阻抗相等，则反射系数为0。（）4.均匀平面电磁波在导电媒质中传播时，其相速vp与频率f有关。（）5.坡印廷矢量S的方向表示电磁波的传播方向，但S的大小与电场强度矢量E和磁场强度矢量H的大小无关。（）6.均匀平面电磁波的极化是指电场强度矢量E在空间中随时间的变化方式。（）7.对于左旋圆极化波，电场强度矢量E的旋转方向与电磁波传播方向构成左手螺旋关系。（）8.均匀平面电磁波在理想导体表面反射时，导体内部的电场强度矢量E和磁场强度矢量H均为0。（）9.当均匀平面电磁波在自由空间中传播时，其电场强度矢量E和磁场强度矢量H的大小之比等于自由空间的波阻抗。（）10.均匀平面电磁波在介质中的传播速度与介质的相对介电常数和相对磁导率有关。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请根据题目要求简要回答问题）1.简述均匀平面电磁波的特点，并说明其电场强度矢量E和磁场强度矢量H的关系。2.当均匀平面电磁波从一种介质斜入射到另一种介质时，分析反射波和折射波的特性，并说明反射定律和折射定律的内容。材料：假设有一束均匀平面电磁波从空气斜入射到某种介质表面，入射角为θi，已知空气的波阻抗为η1，介质的波阻抗为η2。3.根据上述材料，推导反射系数Γ和折射系数τ的表达式，并讨论当η1=η2时的情况。五、计算题（总共2题，每题15分，请详细解答下列问题，写出必要的计算步骤和公式）1.已知均匀平面电磁波在自由空间中传播，其电场强度矢量E=E0cos(ωt-kz)ex，其中E0=10V/m，ω=2π×10⁹rad/s。求：（1）该电磁波的频率f、波长λ和波速c；（2）磁场强度矢量H的表达式；（3）坡印廷矢量S的表达式，并计算其平均值。2.均