电磁场与电磁波试题2014-2015 A卷答案.doc

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1、南京理工大学课程考试试卷答案及评分标准课程名称：电磁场与电磁波学分：3教学大纲编号：04021301（2）解释用矢量位求解静磁场问题时引入库仑条件的意义。答:(a)使矢量位有唯一解；(b)简化矢量位所满足的方程。（3）证明电磁场在良导体中传输了一个相波长距离后，能量衰减了约55dB。证：经过一个相波长后，能量衰减了（dB）对良导体，所以衰减量为三、（10分）平行双导线传输线，导线半径为a，线间距为D（D>>a）,求单位长度上的电容。解：设一导线上的电荷线密度为rl，另一导线上的电荷线密度为-rl，两导线间电场为：两导线间电位差为：单位长度上的电容为：四、（20分，每题

2、4分）判断下列波的极化情况(如果是圆极化或椭圆极化请说明是左旋还是右旋)，其中k>0。1、；线极化波2、；左旋圆极化波3、；左旋椭圆极化波4、；右旋圆极化波5、线极化波如果旋向写错扣2分试卷编号：A卷考试方式：闭卷满分分值：100考试时间：120分钟一、多项选择题（20分，每题4分，少选或多选一个扣2分，ABCD全选扣4分）1.满足__BC__特性的矢量场有可能代表有源区域中静电场或静磁场。A、散度为零、旋度为零。B、散度为零、旋度不为零。C、散度不为零、旋度为零。D、散度不为零、旋度不为零。2.电磁波传播问题中（无源区），可能存在的平面波有__AB__：A、B、C、

3、D、3.特性阻抗为50W的均匀传输线，线上电压驻波系数为无限大时，终端负载为__AD__。A、0WB、50WC、50+j50WD、j50W4.下列说法错误的有__BC__：A、均匀平面波垂直进入导电媒质中传播时，仍然是均匀平面波。B、矩形波导中传输的主模TE10模是非色散波。C、从麦克斯韦方程可以推导出波动方程，所以满足波动方程的解一定是电磁波。D、同轴线中传输的TE和TM波是色散波，但同轴线中传输的主模是非色散波。5.根据边界条件，下列哪些模式在的理想导体矩形谐振腔内可能存在__BC__。A、B、C、D、二、简答题（15分，每题5分）（1）写出时变电磁场麦克斯韦方程

4、组的微分形式，并解释其物理含义。答:略课程名称：电磁场与电磁波学分：3.0教学大纲编号：04021301得:解得:,七、（15分）空气中有一平面波的电场为：求：1、此平面波的传播方向和频率；2、求对应磁场的复矢量和瞬时矢量表达式；3、若此电磁波垂直入射到z=0的理想介质()半空间平面上，分别求入射波、反射波和透射波的平均坡印亭矢量，给出入射波与透射波的功率之比，并求空气中磁场最小点的位置。答:（1）平面波沿-z方向传播，（2）复矢量：；瞬时矢量：（3）W；W；rad/m；；；rad/m反射波V/m；透射波V/m；入射波平均坡印亭矢量：w/m2反射波平均坡印亭矢量：w/

5、m2透射波平均坡印亭矢量：w/m2入射波与透射波的功率之比：9/8；空气中磁场最小点的位置：z=0.125m处。试卷编号：A卷考试方式：闭卷满分分值：100考试时间：120分钟五、（10分）空气填充的矩形波导（）中，传输模的TE10模的电场为：V/m电磁波的频率为3GHz，相速度为1.25c,其中c为真空中光速，a为波导宽边。求：1、波导宽边尺寸a；2、波导壁上纵向电流密度；3、若此波导不匹配，波导中将会形成驻波，试确定驻波的两相邻波节点间距离。答：（1）由得：解得：（2）W当所以两侧壁上纵向电流密度为零下底面：上底面：(3)两相邻波节点间距离为0.0625m六、（1

6、0分）理想介质中的均匀平面波的电场和磁场分别为：试求该介质的相对磁导率和相对介电常数。答:得