電磁場(chǎng)與電磁波考試試卷2008級(jí)

1、中南大學(xué)考試試卷2010 - 2011 學(xué)年 上 學(xué)期期末考試試題 時(shí)間100分鐘電磁場(chǎng)與電磁波 課程 48 學(xué)時(shí) 3 學(xué)分 考試形式： 閉 卷 專(zhuān)業(yè)年級(jí)： 通信工程2008級(jí) 總分100分，占總評(píng)成績(jī) 70 %注：此頁(yè)不作答題紙，請(qǐng)將答案寫(xiě)在答題紙上一、填空 (1-5題每空1分，其余每空2分，共36分)1. 理想導(dǎo)體表面，電場(chǎng)只有 ， 磁場(chǎng)只有 ，理想導(dǎo)體內(nèi)部，電場(chǎng)和磁場(chǎng)為 。2. 在理想介質(zhì)中的均勻平面電磁波，其電場(chǎng)方向與磁場(chǎng)方向相互 ，其振幅之比等于 。3. 電磁波從一種媒質(zhì)垂直入射到理想 表面時(shí)，電磁波將發(fā)生全反射。4. 兩個(gè)載流線圈的自感分別為 和，互感為，分別通有電流 和，則該系統(tǒng)

2、的自有能為              ，互有能為              。5. 在導(dǎo)波裝置上傳播的電磁波通?？煞譃槿N模式，它們分別是 波、 波和 波，在空芯金屬波導(dǎo)管內(nèi)不可能存在 波。6. 空間某區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度 ，則該區(qū)域的自由電荷密度為 。7. 真空中一半徑為a 的圓球形空間內(nèi)，分布有體密度為的均勻電荷，則圓球內(nèi)任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度_

3、；圓球外任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度_8. 在均勻磁場(chǎng) 中有一鐵柱，柱中有一氣隙，如圖1(),  氣隙與垂直，則_；_  圖19. 自由空間的電位函數(shù)=2xy+5z，則點(diǎn)P(2,2,-1)處的電場(chǎng)強(qiáng)度E= 。10. 自由空間波長(zhǎng)為m的電磁波在導(dǎo)體銅內(nèi)傳播。已知銅的導(dǎo)電率，則波的頻率= ，波在銅內(nèi)的相位常數(shù)= ，相速= ，11. 直角坐標(biāo)系中，的區(qū)域?yàn)樽杂煽臻g，的區(qū)域?yàn)槔硐雽?dǎo)體，若其中自由空間區(qū)域存在磁場(chǎng)A/m，則此理想導(dǎo)體表面的面電流密度= 。12. 均勻平面波由空氣（）向的理想介質(zhì)垂直入射時(shí)，媒質(zhì)界面處的反射系數(shù)= ,透射系數(shù)= 。二、選擇填空題（每題2分，共10分）1. 均勻平面波

4、，表示的平面波是（ ）、直線極化 、橢圓極化波 、左旋圓極化 D、右旋圓極化2. 電場(chǎng)中任意高斯面上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是由 （ ）A 分布在高斯面內(nèi)的電荷決定的 B 分布在高斯面外的電荷決定的 C 空間所有電荷決定的 D 高斯面內(nèi)電荷代數(shù)和決定的q圖23. 如圖2所示，兩塊夾角為120°的半無(wú)限大接地導(dǎo)體平面，試判斷能否用“鏡像法”求解點(diǎn)電荷q所在區(qū)域的電位。（ ）A、 不能 B、 能 C、 無(wú)法判斷4. 以下方程為波動(dòng)方程的是 （ ）A. ； B. ；C. ； D. 5. 恒定電流場(chǎng)中，不同導(dǎo)電媒質(zhì)交界面上自由電荷面密度的條件是（ ） 三、綜合題（共54分） 1寫(xiě)出無(wú)源、均勻理想介質(zhì)中

5、微分形式的麥克斯韋方程組及本構(gòu)關(guān)系（描述D與E，B與H，J與E之間的關(guān)系）。（7分）21和2兩種介質(zhì)的分界面為無(wú)限大平面，半徑為a、帶電量為Q的導(dǎo)體球球心位于介質(zhì)分界面上，如圖3所示。求 1）導(dǎo)體球外的電場(chǎng)E和電位j的分布。 2）介質(zhì)內(nèi)表面上的極化電荷分布 （11分）圖33一個(gè)內(nèi)半徑為a，外半徑為b的導(dǎo)體球殼中，距球心為d（d<a）處有一點(diǎn)電荷q，設(shè)球殼不接地，且?guī)в锌傠娏繛镼的電荷。要求：1）求出鏡像電荷的大小和位置。 2）求球殼及球殼外的電位（9分）I4設(shè)的半空間中充滿磁導(dǎo)率為的均勻媒質(zhì)，的半空間的磁導(dǎo)率為，現(xiàn)有一無(wú)限長(zhǎng)直線電流I沿Z軸流動(dòng)，且處在兩種媒質(zhì)的分界上（如圖4所示）。（11分）求：（1）媒質(zhì)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和磁場(chǎng)強(qiáng)度H 圖4（2）媒質(zhì)中的磁化強(qiáng)度M （3）磁化電流的分布5某無(wú)界理想介質(zhì)（，）中的電場(chǎng)為：V/m，試寫(xiě)出：1）波的傳播方向、頻率、相位常數(shù) 2）該介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)； 3）與之相應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度； 3) 對(duì)應(yīng)的平均坡印廷矢量值 (10分) 6. 空氣填充的矩形金屬波導(dǎo)，尺寸為7´4 m