电子科大电磁场与电磁波考题

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1、一．选择填空题：（共30分，每空1分）必须将正确答案编号填入空内！1.下列方程中（B）是磁通连续性原理的微分形式，（D）是高斯定理的微分形式。A.B.C.D.E.2.导电媒质中存在时谐电磁场时，其中的传导电流与位移电流的相位差为（D）。良导体中，电场强度和磁场强度的相位差为（C）。A．0°B.30°C.45°D.90°E.180°3.两种电导率有限并分别为和的媒质分界面上，无外加源，则切向分量连续的物理量分别是（A）和（E）。（与顺序无关）A.电场强度B.电位移矢量C.传导电流D.磁感应强度E.磁场强度4.引起同轴线单位长度电感变化的因素为（B）和（E）（与顺序

2、无关）A.电流IB.磁导率C.介电常数D.磁通E.内外导体半径a、b5.坡印廷定理是关于电磁能量转换过程的能量守恒定律。其中（E）表示单位时间进入S面包围的有限空间体积V中的电磁能量，（A）表示单位时间内体积V中电磁能量的增加，（C）表示单位时间体积V内损耗的电磁能量。A.B.C.D.E.6.下列电场表达式中，（E）表示线极化波，(A)表示右旋圆极化波，（C)表示左旋椭圆极化波。A.B.C.D.第8页共8页E.6.两块成90°的接地导体板，角形区域内有点电荷+q，若用镜像法求该区域内的电位分布，则共有（D）个像电荷，其中电荷量为+q的像电荷有（B）个。A.0个B

3、.1个C.2个D.3个E.4个7.电磁波场量中含有（D）因子，表示沿+z方向传输的行波，含有（A）因子表示沿z分布的驻波。（为实数）A.B.C.D.E.8.下列电场表达式中，（B）表示均匀平面波，（C）表示均匀球面波。（为直角坐标系坐标变量，为球坐标系变量）A.B.C.D.E.10.均匀导波系统中可能存在的模式有（C），矩形波导中不可能传播（A）。A.TEMB.TE,TMC.TEM,TE和TMD.TEM,TEE.TEM,TM11.在且b

4、为的理想介质的分界面上，且。发生全反射的条件是（D），发生全透射的条件是（C）。（其中为入射角，为临界角，为布儒斯特角）A．平行极化入射，且>B.垂直极化入射，且=C．平行极化入射，且=D．垂直极化入射，且>E.平行极化入射，且<13.平行极化的均匀平面波，斜入射到两种理想介质分界面上，若发生全反射时，透射波为（C）。若发生全透射时，反射波为（A）A．0B.呈驻波分布C.随离开分界面距离的增加呈指数衰减D．均匀平面波E.均匀球面波14.垂直于地面架设的电偶极子天线的远区辐射场的最大辐射方向与地面成（A第8页共8页）。该方向上电场强度与地面成（E）。A．B.C.D

5、.E.得分二．计算题（共70分）1.（20分）同轴线内外导体半径分别为a和b。其间填充非均匀电介质，且其介电常数随径向距离r变化的规律为。已知外导体接地，内导体电位为。如图所示。求①介质中的和；②介质中的极化体电荷密度和介质表面的极化面电荷密度；③导体表面的自由电荷面密度。ab解：（1）介质中的和设内导体单位长度带电荷为，根据高斯定理可得（a

6、密度：（2分）1.（15分）同轴线的内导体是半径为a的导体圆柱，外导体是半径为b的导体薄圆柱面，其厚度可以忽略。内外导体间填充磁导率分别为的磁介质，如图所示。设同轴线中通过电流为I。求①各区域的磁场强度；②单位长度储存的磁场能量；③单位长度的自感ab解：（1）各区域的磁场强度根据安培环路定理，当时，有；所以（2分）当时，有因为：（2分）由：，即（2分）所以得到（2分）（2）同轴线中单位长度储存的磁场能量为（4分）（3）单位长度的自感第8页共8页由，得单位长度的自感为（3分）1.（20分）已知自由空间的均匀平面波的电场表达式为：①求电磁波的传播方向；②波长；③极化

7、状态；④与之相伴的磁场。解（1）波的传播方向由波矢量为的方向确定。由有，，为确定和，利用得故，则波矢量为波传播方向的单位矢量为（8分）（2）波长为（2分）（3）极化状态已知的电场复振幅可写为其中可见，与的大小相等，即，且由于与的相位相差，即，，故表示一个左旋圆极化波。（5分）（4）与相伴的磁场为（5分）第8页共8页4．（15分）z<0的区域1和z>0的区域2是两种不同的理想介质，一频率为的均匀平面波沿方向传播，在两种介质中的波长分别为和。①计算入射波能量被反射的百分比；②计算区域1中的驻波比。解（1）入射波能量被反射的百分比在理想电介质中由得（1分）（1分）反射

8、系数（4分）故入射波能量