电磁场与电磁波波试卷3套含答案

1、电磁场与电磁波试卷11.填空(每空2分，共40分)1.矢量场中的环流有两个特征：第一，环流为0，表明矢量场中没有涡流。另一个是环形流不是0，这表明矢量场中的流体作为涡流沿闭合流回。2.导电体中的静电场值为0。从电势的角度来看，导体是一个等电位体，电荷分布在导体表面。3.分离变量法是求解微分方程的一种重要方法。这种方法要求待求解的偏微分方程的解可以表示为三个函数的乘积，每个函数只是一个坐标函数，这样偏微分方程就可以转化为待求解的常微分方程。4.求解边值问题的边界条件可分为三类。第一类是整个边界上的势函数是已知的，成为狄利克雷条件。在第二类中，势在整个边界上的法向导数是已知的，这就成为诺依曼条件。

2、第三个条件是部分边界上的势是已知的，另一部分边界上的势的法向导数是已知的，这称为混合边界条件。在每个边界条件下，方程的解是唯一的。5.无界介质空间中场的基本变量B和H是连续可导的。当遇到不同介质的界面时，B和H在通过分解面时会发生突变，用公式表示。6.亥姆霍兹定理可以给麦克斯韦方程一个简单的解释：矢量场的旋度和散度代表了矢量场的来源，而麦克斯韦方程显示了电磁场与其来源之间的关系。二。简述及计算问题(60分)1.简要描述电磁波在均匀导波系统中传播的模式。(10分)答：(1)电磁波传播方向没有电场和磁场，即电场和磁场完全在横向平面上。这种电磁波模式被称为横向电磁波，简称TEM波。(2)电磁波传播方

3、向上有电场，但没有磁场，即磁场在横向平面上。这种电磁波模式被称为横向磁波，简称TM波。因为它只有纵向电场分量，所以它变成了无线电波或电磁波。(3)在电磁波传播方向上有磁场但没有电场分量，即电场在水平面上。电磁波的这种模式被称为横波，简称TE波。因为它只有纵向磁场分量，所以它变成了磁波或M波。从麦克斯韦方程和边界条件获得的场模式的分布可以由上述模型中的一个或几个的适当振幅的组合来表征。2.写出时变电磁场的几个场参数的边界条件。(12分)解：h的边界条件e的边界条件B的边界条件d的边界条件3.在笛卡儿坐标系中，求点(0，3，4)处的电场e。解决方案：(10分)(2分)(2分)(3分)因此e的绝对值

4、(3分)4.了解电场，计算电场中移动电荷所做的功：(a)从坐标原点到(4，0，0)m，(b)从(4，0，0)m到(4，2，0)m(13个点)解决方法：(a)第一条路径是沿着X轴，所以有第二条道路是沿着这个方向，所以有5.求作用在电荷上的力，它位于点(0，1，2)m和点(2，0，0)m(15点)解决方案：因为C是一个大单位，所以通常使用电荷，并且使用Nc或pC作为单位(2分)力的大小是6N，方向是指向电磁场与电磁波试卷二1.时变电磁场基本方程的微分形式是，、对于静电场，基本方程是：对于恒定磁场，基本方程为。2.当均匀平面波在有损耗介质(或导电介质)中传播时，电场和磁场的振幅随传播距离的增加而呈指

5、数规律，磁场强度的相位随传播距离的增加而减小3.具有相同频率、相同传播方向、相同振幅和正交极化方向的两个线性极化波合成一个新的线性极化波，然后这两个线性极化波的相位。4.当入射角等于(或大于)临界角时，界面上将产生均匀的平面波。当入射角等于布儒斯特角时，界面上将产生平行偏振入射波。5.电偶极子的远场区域是指该区域；在远场中，电场强度的幅度与距离有关。二。多项选择题(三分之一，每个小问题1分，共15分)1.空气(介电常数)和电介质(介电常数)之间的界面是一个平面。如果空气中的电场强度已知，电介质中的电场强度应为()。2.如果均匀导电介质中的电场强度(电导率和介电常数)为0，那么导电介质中的传导电

6、流和位移电流的相位()。一样的。恰恰相反；相差3.当矢量磁势被引入时，磁感应强度和的关系是()。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()。图像电荷的位置是否与原始电荷对称；镜像电荷是否等同于原始电荷并具有不同的符号；待求解区域中势函数所满足的方程和边界条件是否保持不变5.在以下三个矢量函数中，只有矢量函数()可以表示磁感应强度。6.利用电场强度和磁场强度的复形式计算平均波因廷矢量的公式为()。7.当均匀平面波在良导体(或强导电介质)中传播时，衰减常数和相位常数满足()。8.渗透深度(或表皮深度)与频率和介质参数(电导率和渗透率)之间的关系为()。9.当频率均匀的平

7、面波在理想介质(介电常数、磁导率和电导率)中传播时，波速()。等于光速；等于；等于10.()可以在矩形波导中传输。和波浪；波浪；和波浪11.截面尺寸为矩形、填充有理想介质的波导的截止频率，以及具有工作频率的电磁波在波导中传播的条件是()。12.矩形波导和填充在波导中的介质的截止波长()。不相关的；相关；这种关系是不确定的，它取决于传播的波型13.如果矩形波导的横截面尺寸为，则在该波导中传播的主模的截止波长为()。14.电偶极子的远辐射场具有方向性，其方向性系数为()。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3.计算问题(5个小问题，总分70分)图11.(15

8、点)图1显示了同轴线的横截面，具有内导体半径和外导体半径，并且在内导体和外导体之间填充了具有介电常数的电介质。直流电压被施加到同轴线的内部和外部导体，并且同轴线的轴向长度远远大于横截面尺寸。试着问：(1)电介质中任何一点的电场强度；(2)电介质中任何一点的电势；(3)验证获得的电势满足边界条件。图22.(15点)如图2所示，无限的线性电流沿轴线流动，一半的空间充满了具有磁导率的均匀磁介质，一半的空间是空气。试着找出上下半空间的磁场强度和磁感应强度。3.(15点)已知均匀平面波在空气中传播的磁场强度表达式(介电常数和磁导率)为试着根据这个表达式来确定：(1)波的传播方向；(2)波长和频率；(3)

9、与之相关的电场强度；(4)平均坡印亭矢量。4(15分钟)电场强度均匀的平面波从空气中垂直入射到理想介质(相对介电常数、相对磁导率)的平面上，公式中的和是已知的。(1)解释入射波的偏振态；(2)找出反射波的电场强度，解释反射波的偏振态；(3)计算透射波的电场强度，解释透射波的偏振态。5.(10点)在充满均匀、线性和各向同性理想电介质(介电常数为0，磁导率为0)的无界空间中，假设电场强度可用矢量函数表示。(1)试验证明：在什么条件下这一假设是正确的？(2)在该假设被确认之后，获得剩余的三个场向量和。附件：参考数据和公式(1)，(2)圆柱坐标系中的相关公式,磁场与电磁波课程试题答案及评分标准一、填空

10、(共15分，每空1分)1.、，2.衰减和差异。3.同相或反相。4.全反射；总传输。5.(或或)；反比。二。多项选择题(三分之一，每个小问题1分，共15分)1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13 .14.15.3.计算问题1.(15分)解决方案1:(1)假设每单位长度同轴线的电荷是经过因此.(2)(3)在该地方。在。参考评分标准：(1)高斯定理的正确应用和正确结果(8分)；(2)(4分)；(3)(3分)。解决方案2:经过在；在，找到解决办法，和参考评分标准：答对(10分)，答对(5分)。2.(15分)经过然后，()；()参考评分标准：安培环路定理的正确判断和正确应用(10分)；获得，(5分)。3.(15分)(1)沿该方向传播；(2)，(3)(4)通过或者，参考评分标准：(1) 2分；(2)每人2分；(3) 4分；(4) 5分。4.(15分)(1)左旋圆极化波；(2)、这是一种右旋圆偏振波，沿该方向传播；(3)，这是一个左旋圆极化波，沿