电磁场与波中期考试试卷答案2011.

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1、学院姓名学号任课老师选课号/座位号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……电子科技大学二零一零至二零一一学年第二学期期中考试电磁场与电磁波试题答案（120分钟）考试形式：闭卷考试日期2011年4月日一二三四五六七八九十合计复核人签名得分签名一、选择填空题：（共20分，每空1分）1．在时变电磁场中，，表明时变电场是场；，表明时变磁场是____________场。，有旋；0，无散（或无源）2．在两种不同媒质的分界面上，矢量的切向分量总是连续的，矢量的法向分量总是连续的。电场强度（或），

2、磁感应强度（或）3．在半径为、介电常数为的球形电介质内，已知极化强度矢量，则极化电荷体密度，极化电荷面密度。，4.线性、各向同性媒质的本构关系为：、、。，，5.已知体积内的静电荷的体密度为，在空间中形成的电位分布为、电场分布为和，则空间的静电能量密度为，空间的总静电能量为。，（或）6.在理想导体表面上，矢量总是平行于理想导体表面，矢量总是垂直于理想导体表面。磁感应强度（或），电场强度（或）第5页共5页学院姓名学号任课老师选课号/座位号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……7．电荷

3、的定向运动形成电流，当电荷密度满足时，电流密度应满足，电流线的形状应为曲线。（或），闭合8．在磁导率为的均匀磁介质中存在恒定（稳恒）磁场分布，若已知磁感应强度，则介质中的电流体密度，磁化电流体密度可以表示成。，9．在均匀导电媒质中，已知电场强度矢量，则位移电流密度与传导电流密度之间的相位差为。二、选择题（每题2分，共10分）。1．自由空间的电位函数，则点处的电场强度（）。.；.；.2．空气（介电常数）与电介质（介电常数）的分界面是的平面。在分界面上，若已知空气侧的电场强度，则电介质侧的电场强度应为（）。.；.；.3．

4、已知磁感应强度矢量，则式中的值为(c)。.2；.4；.64．能激发时变电磁场的源是（）。.随时间变化的电荷与电流；.随时间变化的电场与磁场；.同时选a和b5．平行板电容器两极板面积均为S、板间距离为d，板间外加电压为。当板间介质为空气时，其电容为、静电能量。若将介电常数为的均匀介质充满两极板之间，则电容和静电能量改变为（）。.；.；.第5页共5页学院姓名学号任课老师选课号/座位号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……babc题三图三、（20分）无限长同轴线的内、外导体半径分别为a

5、和b，其间填充介电常数分别为的两层电介质，介质分界面半径为c，如图所示。设内导体单位长度带电荷,外导体接地，求：（1）内、外导体间的电场强度分布；（2）单位长度的电容；（3）单位长度的电场能量。解：（1）由高斯定理（2分）得（2分）（2分）（2分）（2）内外导体间的电位差为（6分）故单位长度的电容（3分）（3）单位长度的电场能量（3分）四、（15分）在通有均匀电流密度的无限长圆柱导体中，有一平行于轴线的圆柱形空腔，其横截面如图所示。试计算空腔内的磁感应强度，并证明空腔内的磁场是均匀的。解将空腔被看作是同时存在密度为和

6、两种电流密度。（4分）利用安培环路定理，得：在空腔中产生的磁感应强度：（3分）题四图在空腔中产生的磁感应强度：（3分）这里和分别是点和到场点的位置矢量。将和叠加，得到空腔内：（5分）第5页共5页学院姓名学号任课老师选课号/座位号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……五、（10分）在一块厚度为、电导率为的导电板上，由两个半径分别为和的圆弧和夹角为的两半径割出的一块扇形体，如图所示，求两圆弧面之间的电阻。题五图解设内外两圆弧面电极之间的电流为，则（2分）（2分）（2分）（2分）故得到

7、两圆弧面之间的电阻为（2分）六、（15分）厚度为、介电常数为的无限大介质板，放置于均匀电场中，板的法线与的夹角为，如图所示。求：（1）使的值；（2）介质板的两表面上的极化电荷密度。题六图①②解（1）根据静电场的边界条件，在介质板的表面上有（3分）由此得到（2分）（2）根据分界面上的边界条件，有，即（4分）所以（2分）表面①上的极化电荷面密度（2分）表面②的极化电荷面密度（2分）第5页共5页学院姓名学号任课老师选课号/座位号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……七、(10分)在自由

8、空间（、、）中，已知磁场强度，式中的、、均为常量。求空间中的电场强度、位移电流密度和传导电流密度。解：（2分）则由，有（4分）（4分）附：圆柱坐标系和球坐标系的、和第5页共5页