电磁场与电磁波_复习_试卷(A)
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=0E 说明静电场做功与路径无关。
院(系):专业:年级:学生姓名:学号:-------------------------------------------------密----------------------------------封-----------------------------线---------------------------------------------------------第 1 页(共 页) A =) 0 j2πˆe z x E e -=化方向为 产生全透射现象时,入射波为ˆ(,)x E z t e =------------------------------------------------- 密 ---------------------------------- 封 ----------------------------- 线 ---------------------------------------------------------得分评阅人四、简答题:(3小题,每题5分,共15分)1.电磁波的相速度是如何定义的?自由空间中的相速度是多少?试比较分析理想介质和导电媒质中相速度的不同之处?电磁波的等相位面在空间中的移动速度称为相位速度,简称相速。
在自由空间中相速的值为3乘以10的8次方米每秒2.写出无源自由空间中复矢量的麦克斯韦方程中的两个旋度方程。
3.设自由空间中平面电磁波的电场为ˆ(,)cos(-)mxE z t e E t kz=ω,简述其传播特性。
波是横向的,波的传播方向与场的方向相互垂直,被称为TEM波。
传播时不发生任何旋转,传播方向固定。
场向量大小满足E=cB,说明电磁波中起主要作用的往往是电场力。
j ˆe y kz H e -=------------------------------------------------- 密 ---------------------------------- 封 ----------------------------- 线 ---------------------------------------------------------第 3 页(共 页) j20πˆz x E e e -=的均匀平面波从由空气垂直入射到理想介质4r =,r μ求反射系数和透射系数;。
《电磁场与电磁波》学习提要第一章场论简介1、方向导数和梯度的概念;方向导数和梯度的关系。
2、通量的定义;散度的定义及作用。
3、环量的定义;旋度的定义及作用;旋度的两个重要性质。
4、场论的两个重要定理:高斯散度定理和斯托克斯定理。
第二章静电场1、电场强度的定义和电力线的概念。
2、点电荷的场强公式及场强叠加原理;场强的计算实例。
3、静电场的高斯定理;用高斯定理求场强方法与实例。
4、电压、电位和电位差的概念;点电荷电位公式;电位叠加原理。
5、等位面的定义;等位面的性质;电位梯度,电位梯度与场强的关系。
6、静电场环路定理的积分形式和微分形式,静电场的基本性质。
7、电位梯度的概念;电位梯度和电场强度的关系。
8、导体静电平衡条件;处于静电平衡的导体的性质。
9、电偶极子的概念。
10、电位移向量;电位移向量与场强的关系;介质中高斯定理的微分形式和积分形式;求介质中的场强。
11、介质中静电场的基本方程;介质中静电场的性质。
12、独立导体的电容;两导体间的电容;求电容及电容器电场的方法与实例。
13、静电场的能量分布,和能量密度的概念。
第三章电流场和恒定电场1、传导电流和运流电流的概念。
2、电流强度和电流密度的概念;电流强度和电流密度的关系。
3、欧姆定律的微分形式和积分形式。
4、电流连续性方程的微分形式和积分形式;恒定电流的微分形式和积分形式及其意义。
5、电动势的定义。
6、恒定电场的基本方程及其性质。
第四章恒定磁场1、电流产生磁场,恒定电流产生恒定磁场。
2、电流元与电流元之间磁相互作用的规律-安培定律。
3、安培公式;磁感应强度矢量的定义;磁感应强度矢量的方向、大小和单位。
4、洛仑兹力及其计算公式。
5、电流元所产生的磁场元:比奥-萨伐尔定律;磁场叠加原理;磁感应线。
计算磁场的方法和实例。
6、磁通的定义和单位。
7、磁通连续性原理的微分形式、积分形式和它们的意义。
8、通量源和旋涡源的定义。
9、安培环路定律的积分形式和微分形式。
电磁场与电磁波试题一、选择题1.物体自带的静电荷可以产生()电场。
A. 近距离的 B. 远距离的 C. 高速的 D. 恒定的2.下列哪个物理量是电场强度的定义? A. 电荷的大小 B. 电势差的变化C. 电场线的形状D. 电场力的大小3.两个相同电量的电荷之间的力为F,若电荷1的电量变为原来的4倍,电荷2的电量变为原来的2倍,则两个电荷之间的力变为原来的()倍。
A. 1/8B. 1/4C. 1/2D. 24.以下哪个物理量在电路中是守恒的? A. 电流 B. 电荷 C. 电压 D. 电功5.电流方向由正极流动到负极。
这是因为电流是由()极到()极流动的。
A. 正极,负极 B. 负极,正极 C. 高电势,低电势 D. 低电势,高电势二、填空题1.电场强度的单位是()。
2.在均匀介质中,电位与电势之间的关系是:()。
3.电容的单位是()。
4.电容和电容器的关系是:()。
三、解答题1.简述电场的概念及其性质。
答:电场是由电荷周围的空间所产生的物理现象。
当电荷存在时,它会在其周围产生一个电场。
电场有以下性质:–电场是矢量量,具有大小和方向。
–电场的强度随着距离的增加而减弱,遵循反比例关系。
–电场由正电荷指向负电荷,或由高电势指向低电势。
–电场相互叠加,遵循矢量相加原则。
–电场线表示了电场的方向和强度,线的密度表示电场强度的大小。
2.简述电流的概念及其特性。
答:电流是指单位时间内通过导体截面的电荷量,用符号I表示,单位是安培(A)。
电流具有以下特性:–电流的方向由正极流向负极,与电子的运动方向相反。
–电流是守恒量,即在封闭电路中,电流的大小不会改变。
–电流的大小与导体电阻、电势差和电阻之间的关系符合欧姆定律:I = U/R,其中I为电流,U为电势差,R为电阻。
3.电容器与电场之间有怎样的关系?答:电容器是一种用于储存电荷和电能的元件。
当电容器充电时,电荷会从一极板移动到另一极板,形成了电场。
电容器的电容决定了电容器储存电荷和电能的能力。
电磁场与电磁波模拟题一、选择题1. 已知:e e e e e e z y x z y x B A 432;543++=++=;计算:A⃗×B ⃗⃗= ( A ) A. e x ⃗⃗⃗⃗+2e y ⃗⃗⃗⃗⃗(10−12)+e z ⃗⃗⃗⃗ B. 4e x ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+2e y ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+e z ⃗⃗⃗⃗ C. 6e x ⃗⃗⃗⃗−12e y ⃗⃗⃗⃗⃗+20e z ⃗⃗⃗⃗D. 6e x ⃗⃗⃗⃗+12e y ⃗⃗⃗⃗⃗(A y B z −A z B y )+20e z ⃗⃗⃗⃗2. E ⃗⃗=e x ⃗⃗⃗⃗(x 2+bxz )+e y ⃗⃗⃗⃗⃗(xy 2+ay )+e z ⃗⃗⃗⃗(z −z 2+czx −2xyz )为无源场,求a ,b ,c 的值分别为:( B )A. a=3,b=3,c=1B. a=-1,b=2,c=-2C. a= -2 b=2 ,c=1D. a=1 ,b=2 ,c=-2 3. 自由空间中毕澳-萨伐卡定律表述正确的是:( A ) A. B ⃗⃗=μ04π∫J ⃗×R ⃗⃗R 3dV V B. B ⃗⃗=μ04π∮Idl ⃗×R ⃗⃗R 3 S C. B ⃗⃗=μ02π∮Idl ⃗×R ⃗⃗R 2 CD. B ⃗⃗=μ02π∫J S ⃗⃗⃗⃗⃗×R ⃗⃗R 3dS S4.对于线性及各向同性的媒质,电磁场的电场强度、电位移矢量、磁场强度、磁感应强度本构关系不正确的是( D )A. D⃗⃗=εE ⃗⃗ B. B ⃗⃗=μH ⃗⃗ C. J ⃗=σE ⃗⃗ D. H ⃗⃗=μB ⃗⃗ 5.静电场中电场能量存在于整个电场空间中,和电场强度及电位移矢量相关,下面正确的是:(A )A. W e =12∮φD ⃗⃗∙dS ⃗S +12∫E ⃗⃗∙D ⃗⃗dV V B. W e =12∮φD ⃗⃗∙dl ⃗C +12∫E ⃗⃗∙D ⃗⃗dV VC. W e =12∮φD ⃗⃗∙dS ⃗ S +12∮E ⃗⃗∙D ⃗⃗dlCD. W e =12∮φD ⃗⃗∙dl ⃗C +12∮E ⃗⃗∙D ⃗⃗dl C6. 恒定磁场中磁场能量存在于整个磁场空间中,下面正确的是:(A )A. W m =12∫J ⃗∙A ⃗dVV =12∫H ⃗⃗∙B ⃗⃗dV VB. W e =12∫H ⃗⃗∙B ⃗⃗dVVC. W e =12∫J ⃗∙A ⃗dVV =12∫H ⃗⃗∙B ⃗⃗dV V D. W m =12∫J ⃗∙A ⃗dV V +12∫H ⃗⃗∙B ⃗⃗dV V7. 设点电荷2q 在球坐标系中(d ,0,0)处,接地导体球半径为a,的球心在z=0处,两者组成系统中,在r>a处的电位函数为:()A. φ=q4πε[√22d√r2+(a2d)2−2r a2dcosθ]B. φ=q2πε[d√r2+(2d)2−2r2dcosθ]C. φ=q4πε[d√r2+(d)2−2rdcosθ]D. φ=q2πε[√d√r2+(2d)2−2r2dcosθ]8.无界空间中,媒质为线性及各向同性材料,电磁波传播满足的波动方程为:()A. ∇2E⃗⃗−μεð2E⃗⃗ðt2=μðJ⃗ðt+∇∙ρε;∇2H⃗⃗−μεð2H⃗⃗ðt2=∇×J⃗B. ∇2E⃗⃗+μεð2E⃗⃗ðt2=μðJ⃗ðt+∇∙ρε;∇2H⃗⃗+μεð2H⃗⃗ðt2=∇×J⃗C. ∇2E⃗⃗−μεð2E⃗⃗ðt2=μðJ⃗ðt−∇∙ρε;∇2H⃗⃗−μεð2H⃗⃗ðt2=∇∙J⃗D. ∇2E⃗⃗+μεð2E⃗⃗ðt2=μðJ⃗ðt−∇∙ρε;∇2H⃗⃗+μεð2H⃗⃗ðt2=∇∙J⃗9.空间区域中电磁能守恒的坡印廷定理为:()A. −ddt ∫wdVV=∫J⃗∙VE⃗⃗dV+∮S⃗∙dS S⃗⃗⃗⃗S SB. ddt ∫wdVV=∫J⃗∙VE⃗⃗dV−∮S⃗∙dS S⃗⃗⃗⃗S SC. ddt ∫wdVV=∫J⃗∙VE⃗⃗dV+∮S⃗∙dS S⃗⃗⃗⃗S SD. −ddt ∫wdVV=∫J⃗∙VE⃗⃗dV−∮S⃗∙dS S⃗⃗⃗⃗S S10.均匀平面波在两种媒质都为理想介质中传播时,其反射系数和透射系数为:()A. Γ=E rmE im =η2−η1η2+η1;τ=E tmE im=1+Γ=2η2η2+η1B. Γ=E rmE im =η2+η1η2−η1;τ=E tmE im=1+Γ=2η2η2+η1C. Γ=E rmE im =η2−η1η2+η1;τ=E tmE im=1+Γ=2η2η2−η1D. Γ=E rmE im =η2+η1η2−η1;τ=E tmE im=1+Γ=2η2η2−η111.计算:e n⃗⃗⃗⃗⃗(A⃗⃗∙B⃗⃗)+ A⃗×B⃗⃗=( )A. e n⃗⃗⃗⃗⃗A⃗B⃗⃗(cosθ−sinθ)B. e n⃗⃗⃗⃗⃗A⃗B⃗⃗(cosθ+sinθ)C. e n⃗⃗⃗⃗⃗AB(cosθ+sinθ)D. e n⃗⃗⃗⃗⃗AB(cos θ−sin θ) 12. 计算:∫∇∙F ⃗dV V +∫∇×F ⃗∙dS ⃗S = (A ) A .∮F ⃗∙dS ⃗+∮F ⃗∙dl ⃗C S B .∮F ⃗×dS ⃗+∮F ⃗×dl ⃗C S C .∮∇×F ⃗∙dS ⃗S D .∮∇×F ⃗∙dl ⃗c13.真空中库伦定律的公式,正确的是:( B )A.E r ⃗⃗⃗⃗⃗=12πε0∫ρS R ⃗⃗⃗R 3dS S B.E r ⃗⃗⃗⃗⃗=14πε0∫ρl R⃗⃗⃗R 3dl l C.E r ⃗⃗⃗⃗⃗=14πε0∫ρR ⃗⃗⃗R 2dV V D. E r ⃗⃗⃗⃗⃗=12πε0∫ρR⃗⃗⃗R 3dV V 14.从宏观效应来分析,在电磁场的作用下,媒质会发生极化、磁化和传导三种现象,对应媒质的三种特性的参数分别是: ( A ) A.介电系数ε、磁导率μ、电导率σ B.介电系数σ、磁导率ε、电导率μ C.介电系数μ、磁导率σ、电导率ε D.介电系数μ、磁导率ε、电导率σ15.静电场中,对于点电荷、线电荷、面电荷、体电荷,电位函数与求解公式正确的是:( A )A. φ=14πε∑qiR in i=1+cB. φ=14πε∫ρl dl R 2l +cC. φ=14πε∫ρS dS R 2S+cD. φ=14πε∫ρ dV R 2V+c16.由电流元Idl ⃗产生的恒定磁场,其矢量磁位的公式正确的是:( B ) A. A ⃗=μ4π∫Idl ⃗R 2l +C ⃗ B. A ⃗=μ4π∫Idl ⃗Rl +C ⃗; C.A⃗=μ2π∫Idl⃗R 2 l +C ⃗D. A⃗=μ2π∫Idl⃗Rl +C⃗; 17. 设点电荷2q 在直角坐标系中(0,0,h )处,在z=0处有无限大接地导体,两者组成系统中,在z >0处的电位函数为:( ) A.φ=q2πε[√x 2+y 2+(z−h)2−√x 2+y 2+(z+h)2] B.φ=q 4πε[222−222] C.φ=q2πε[222−222] D.φ=q4πε[222−222]18.无界空间里为线性及各向同性材料,电磁波传播满足的波动方程为:( )A. ∇2E⃗⃗−μεð2E⃗⃗ðt2=μðJ⃗ðt+1ε∇ρ∇2H⃗⃗−μεð2H⃗⃗ðt2=∇×j⃗B.∇2E⃗⃗+μεð2E⃗⃗ðt2=μðJ⃗ðt+1ε∇ρ∇2H⃗⃗+μεð2H⃗⃗ðt2=∇×j⃗C.∇2E⃗⃗−μεð2E⃗⃗ðt2=μðJ⃗ðt−1ε∇ρ∇2H⃗⃗−μεð2H⃗⃗ðt2=∇×j⃗D.∇2E⃗⃗+μεð2E⃗⃗ðt2=μðJ⃗ðt−1ε∇ρ∇2H⃗⃗+μεð2H⃗⃗ðt2=∇×j⃗19.无界空间里媒质为线性及各向同性材料,电磁波传播满足的达朗贝尔方程为:( A)A. ∇2A⃗−μεð2A⃗ðt2=−μJ⃗ ; ∇2φ−μεð2φðt2=−ρεB.∇2A⃗−μεð2A⃗ðt2=μJ⃗ ; ∇2φ−μεð2φðt2=ρεC.∇2A⃗+μεð2A⃗ðt2=−μJ⃗ ; ∇2φ+μεð2φðt2=−ρεD. ∇2A⃗+μεð2A⃗ðt2=μJ⃗ ; ∇2φ+μεð2φðt2=ρε20. E⃗⃗⃗=e x⃗⃗⃗⃗⃗E xm cos(ωt−kz+ϕx)+e y⃗⃗⃗⃗⃗E ym sin(ωt−kz+ϕy)复矢量:(A)A. E m=e x⃗⃗⃗⃗⃗E xm e j(−kz+ϕz)+e y⃗⃗⃗⃗⃗E ym e j(−kz+ϕy−π2)B. E m=e x⃗⃗⃗⃗⃗E xm e j(−kz+ϕz)+e y⃗⃗⃗⃗⃗E ym e j(−kz+ϕy+π2)C. E m=e x⃗⃗⃗⃗⃗E xm e j(−kz−ϕz)+e y⃗⃗⃗⃗⃗E ym e j(−kz−ϕy)D. E m=e x⃗⃗⃗⃗⃗E xm e j(−kz−ϕz)+e y⃗⃗⃗⃗⃗E ym e j(−kz−ϕy)二、填空题1.矢量函数A⃗⃗通量的密度称为散变 ,即div A⃗⃗= ;2.自由电荷在其周边空间中形成的电场称为电磁场,为无旋场;恒定电流在其周边空间形成的磁场称为恒定磁场,为无散场。
//成都理工大学2007-2008学年第一学期《电磁场与电磁波》课程考试试卷A一、选择题(30分,每小题3分)1. 关于在一定区域内的电磁场,下列说法中正确的是 ( D )(A )由其散度和旋度唯一地确定;(B )由其散度和边界条件唯一地确定;(C )由其旋度和边界条件唯一地确定;(D )由其散度、旋度和边界条件唯一地确定。
2. 在电磁场与电磁波的理论中分析中,常引入矢量位函数A ,并令A B ⨯∇=,其依据是 ( C)(A )0=⨯∇B ; (B )J B μ=⨯∇;(C )0=⋅∇B ; (D )J B μ=⋅∇。
3.描述不同媒质分界面两侧的电磁场矢量切向分量关系的边界条件是 ( D )(A )S D n B n ρ=⨯=⋅110 (B )0)(0)(2121=-⋅=-⨯D D n BB n(C )011=⋅=⨯E n J H n S (D )0)()(2121=-⨯=-⨯E E n J H H n s4.电磁波从理想介质1垂直向理想介质2入射,介质1和2的本征阻抗分别为30Ω和70Ω,则分界面处的反射系数Γ和透射系数τ分别为 ( C )(A )7.03.0=-=τΓ (B )6.03.0==τΓ(C )4.14.0==τΓ (D )6.04.0=-=τΓ5.已知均匀平面电磁波的电场强度矢量为jkZy x e E e e E 0)32(-=,由此可知,该平面电磁波是 ( D )(A )沿Z 轴正方向传播的左旋椭圆极化波(B )沿Z 轴负方向传播的右旋圆极化波(C )沿Z 轴正方向传播的线极化波(D )沿Z 轴负方向传播的线极化波6.当圆极化波以布儒斯特角B θ入射到两种不同介质的分界面上时,反射波和折射波(或透射波)分别是 ( B )(A )线极化波和圆极化波; (B )线极化波和椭圆极化波;(C )圆极化波和线极化波; (D )椭圆极化波和圆极化波。
7.一圆极化电磁波从媒质参数为13==r r με的介质斜入射到空气中,要使电场的平行极化分量不产生反射,入射角应为 ( D )(A )15° (B )30° (C )45° (D )60°8.将90Ω的负载接到特性阻抗为40Ω的主传输线,为了实现阻抗匹配,在负载与主传输线间接入λ/4匹配线,此匹配线的特性阻抗应为 ( B )(A )30Ω (B )60Ω (C )65Ω (D )130Ω9.如图,由特性阻抗为0Z 的传输线构成的传输线网络中,λ为传输线波长,负载阻抗02Z Z L =。
成都理工大学2008-2009学年第二学期《电磁场与电磁波》课程考试试卷A一、填空题(40分,每空2分)笹1.在分析电磁场时,通常引入矢量位函数A并令dw A,其依据是______________________________________________________________________ 0即 2.根据矢量场的亥姆霍兹定理,在无界空间中,矢量场可由其____________________ 湘唯一确定。
3.麦克斯韦方程组的微分形式是 _________________________ ,_________________________________________________________ ,曲黑 4.在两种不同媒质的分界面处,电磁场的_____________________________ 矢量的切向分量总是连续的;___________________ 矢量的法向分量总是连续的。
5.电磁波从理想介质1垂直向理想介质2入射,介质1和2的本征阻抗分别为30Q和70Q,则分界面处的反射系数r和透射系数T分别—1—6.已知均匀平面电磁波的电场强度矢量为 E = (2$ - j3e y)E0e jkZ,由此可知,该平面电磁波是沿 __________________ 方向传播的___________________ 极化波。
7•将电阻为R的负载接到特性阻抗为Z o的主传输线上,若用"4匹配线实现阻抗匹配,此匹配线的特性阻抗应为____________________________ 。
8•电偶极子天线的方向性函数是_______________________ 。
9•根据波导管的传播特性,一定尺寸的波导管只能让 __________________ 频率高于_____________ 率的电磁波沿该波导管传播。
10.某损耗介质中存在沿x方向极化、沿y轴正方向传播的平面波,如果该波的衰减常数为a,相位常数为b,电场振幅为E o;则该波的电场强度表达式为E = 。
电磁场与电磁波考试试题一、选择题(每题 3 分,共 30 分)1、真空中的介电常数为()。
A 885×10^(-12) F/mB 4π×10^(-7) H/mC 0D 无穷大2、静电场中,电场强度的环流恒等于()。
A 电荷的代数和B 零C 电场强度的大小D 不确定3、磁场强度的单位是()。
A 安培/米B 伏特/米C 牛顿/库仑D 特斯拉4、对于时变电磁场,以下说法正确的是()。
A 电场和磁场相互独立B 电场是无旋场C 磁场是无散场D 电场和磁场没有关系5、电磁波在真空中的传播速度为()。
A 光速B 声速C 无限大D 不确定6、以下哪种波不是电磁波()。
A 可见光B 超声波C 无线电波D X 射线7、均匀平面波在理想介质中传播时,电场和磁场的相位()。
A 相同B 相反C 相差 90 度D 不确定8、电位移矢量 D 与电场强度 E 的关系为()。
A D =εEB D =ε0ECD =μH D D =μ0H9、坡印廷矢量的方向表示()。
A 电场的方向B 磁场的方向C 能量的传播方向D 电荷的运动方向10、电磁波的极化方式不包括()。
A 线极化B 圆极化C 椭圆极化D 方极化二、填空题(每题 3 分,共 30 分)1、库仑定律的表达式为________。
2、静电场的高斯定理表明,通过任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面所包围的________。
3、安培环路定理表明,磁场强度沿任意闭合回路的线积分等于穿过该回路所包围面积的________。
4、位移电流的定义式为________。
5、麦克斯韦方程组的四个方程分别是________、________、________、________。
6、电磁波的波长、频率和波速之间的关系为________。
7、理想导体表面的电场强度________,磁场强度________。
8、均匀平面波的电场强度和磁场强度的比值称为________。
9、线极化波可以分解为两个________极化波的合成。
电磁场与电磁波复习题(含答案)电磁场与电磁波复习题⼀、填空题1、⽮量的通量物理含义是⽮量穿过曲⾯的⽮量线总数,散度的物理意义⽮量场中任意⼀点处通量对体积的变化率。
散度与通量的关系是⽮量场中任意⼀点处通量对体积的变化率。
2、散度在直⾓坐标系的表达式 z A y A x A z yxA A ??++=??=ρρdiv ;散度在圆柱坐标系下的表达;3、⽮量函数的环量定义⽮量A 沿空间有向闭合曲线C 的线积分,旋度的定义过点P 作⼀微⼩曲⾯S,它的边界曲线记为L,⾯的法线⽅与曲线绕向成右⼿螺旋法则。
当S 点P 时,存在极限环量密度。
⼆者的关系 ndS dC e A ρρ?=rot ;旋度的物理意义点P 的旋度的⼤⼩是该点环量密度的最⼤值;点P 的旋度的⽅向是该点最⼤环量密度的⽅向。
4.⽮量的旋度在直⾓坐标系下的表达式。
5、梯度的物理意义标量场的梯度是⼀个⽮量,是空间坐标点的函数。
梯度的⼤⼩为该点标量函数?的最⼤变化率,即该点最⼤⽅向导数;梯度的⽅向为该点最⼤⽅向导数的⽅向,即与等值线(⾯)相垂直的⽅向,它指向函数的增加⽅向等值⾯、⽅向导数与梯度的关系是梯度的⼤⼩为该点标量函数的最⼤变化率,即该点最⼤⽅向导数;梯度的⽅向为该点最⼤⽅向导数的⽅向,即与等值线(⾯)相垂直的⽅向,它指向函数的增加⽅向.; 6、⽤⽅向余弦cos ,cos ,cos αβγ写出直⾓坐标系中单位⽮量l e r 的表达式;7、直⾓坐标系下⽅向导数u的数学表达式是,梯度的表达式8、亥姆霍兹定理的表述在有限区域内,⽮量场由它的散度、旋度及边界条件唯⼀地确定,说明的问题是⽮量场的散度应满⾜的关系及旋度应满⾜的关系决定了⽮量场的基本性质。
9、麦克斯韦⽅程组的积分形式分别为 0()s l s s l sD dS Q BE dl dS t B dS D H dl J dS t ?=??=-??=?=+r r r r r r r r g r r r r r g ????其物理描述分别为10、麦克斯韦⽅程组的微分形式分别为 020E /E /t B 0B //t B c J E ρεε??=??=-=??=+??r r r r r r r其物理意义分别为11、时谐场是激励源按照单⼀频率随时间作正弦变化时所激发的也随时间按照正弦变化的场,⼀般采⽤时谐场来分析时变电磁场的⼀般规律,是因为任何时变周期函数都可以⽤正弦函数表⽰的傅⾥叶级数来表⽰;在线性条件下,可以使⽤叠加原理。
20XX年复习资料大学复习资料专业:班级:科目老师:日期:物理与电信工程学院20XX09 /20XX20XXXX 学年(2)学期期末考试试卷《电磁场与电磁波》 试卷(A 卷)专业 年级 班级 姓名 学号题号 一二三总分得分一、 单项选择题 (每小题2分,共20XX 分)1 两个矢量的矢量积(叉乘)满足以下运算规律( ) A 交换律; B 分配率;C 结合率;D 以上均不满足。
2 以下关于边界条件的描述,正确的是( )A 电场强度切向分量连续;B 电位移矢量切向分量连续;C 电场强度法向分量连续;D 电位移矢量法向分量连续。
3 对于像电荷,下列说法正确的是( )A 像电荷是虚拟电荷,必须置于所求区域之内;B 像电荷是虚拟电荷,必须置于所求区域之外;C 像电荷是真实电荷,必须置于所求区域之内;D 像电荷是真实电荷,必须置于所求区域之外。
4 磁场的散度恒等于零,即0B ∇⋅=,这说明( )A 磁场线有头有尾;B 磁荷是存在的;C 存在磁单极;D 通过任一闭合曲面的磁通量恒等于零。
5时变电磁场的特点是( )A 时变电磁场各自独立;B 时变电磁场是一个不可分离的整体;C 时变电磁场不随时间变化;D 时变电磁场是保守场。
6 下列关于媒质的说法正确的是( )A 均匀、线性、各向异性的无耗媒质一定是色散媒质;B 均匀、线性、各向异性的无耗媒质不一定是色散媒质;C 有损耗导电媒质一定是非色散媒质;D 有损耗导电媒质一定是色散媒质。
7 一平面电磁波从一理想介质斜入射到一理想导体的表面,则在理想介质中传播的是( )A 纯驻波;B 在法线方向上合成波的场量是驻波;C 在法线方向上合成波的场量是行波;D 是均匀平面波。
8 对于处于静电平衡状态的导体,下列说法不正确的是( ) A 导体为等位体; B 导体内部电场为0;C 导体表面切向电场为0;D 导体内部可能存在感应电荷。
9 自由空间中所传输的均匀平面波,是( )A TE 波;B TM 波;C TEM 波;D 以上都不是。
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(A 卷)
一、填空题(共16分)
1、矢量23,3x y z x y z
A e e e
B e e e
=-+=++
,那么标量
A B ⋅= ,矢量A B ⨯
等于 。
2、麦克斯韦方程组的实验依据是 、 和 。
3、不同磁介质的分界面的两侧磁场强度H
满足的关系是 ;磁通密度B
满足的关系是 。
4、两个同频率、同方向传播的相互垂直的直线极化波的合成波要成为为圆极化波,则它们的振幅 ,相位差 。
5、在自由空间传播的均匀平面波的电场强度为32010cos(10)/y E e t z V m ωπ-=⋅-
,则传播方向为 ;频率f 是 ;波长是 ;波的极化性质是 。
6、在介质系数为,εμ的无限大空间中,距电流元辐射源的距离为r 的空间场量比电流元的变化在时间上迟后 。
二、单项选择题(每题2分,共12分)
1、r 为矢径,r r =
,下面那一项运算结果是零( )。
A .r ∇;
B .r ∇⋅ ;
C .r ∇⨯ ;
D .r r ⋅。
2、介电常数为ε的区域V 中,静电荷的体密度为ρ,产生的电场为(,,)E x y z
,设D E ε=
,下面表达式成立的是( )。
A .0D ∇⋅= ;
B .0E ρε∇⋅=
; C .D ρ∇⋅= ; D .0E ∇⋅= 。
3、导电媒质中恒定电场满足的边界条件是( )。
A .12n n D D =;
B .12n n J J =;
C .12t t E E =;
D .同时选择(B)和(C)。
4、理想介质中平面电磁波具有以下性质( )。
A .振幅不变;
B .TEM 波;
C .电场与磁场同相;
D .同时选择A,B,C 。
5、在无源的真空中,已知均匀平面波的电场为(2)jkz
x y E e je e
-=+ ,则此波是( )
波。
A .直线极化;
B .左旋圆极化;
C .椭圆极化;
D .右旋圆极化。
6、电流元辐射场的辐射功率密度与( )成正比。
A .θsin ;
B .θ2sin ;
C .θcos ;
D .θ2cos 。
三、问答题(任选二题,每题5分,共10分)
1、 静电场边值问题的唯一性定理是什么?它的意义何在?
2、什么是位移电流?它和传导电流的本质区别是什么?如何比较它们的大小?
3、试写出麦克斯韦方程组的积分和微分两种形式,并简述它们的主要特点。
四、证明题(任选二题,每题6分,共12分) 1、静磁场中磁通密度的散度为零,证明在变化的磁场中,磁通密度的散度仍为零。
2、证明任意函数()f x vt +是一维波动方程22
222v t x
ϕϕ∂∂=∂∂的解,其中v 为常数。
3、任意线极化波可以分解为两个振幅相等旋转方向相反的圆极化波的叠加。
五、计算题(共50分)
1、在真空中有一点电荷q +位于(0,0,)a -,另一点电荷2q -位于(0,0,)a 。
求空间的电位分布规律和零电位面。
(10分)
2、如无限长的半径为a 的圆柱体中电流密度分布函数为2(2)z J e r r =+
,(r a <),试求圆柱内外的磁通密度分布规律。
(12分)
3、一个点电荷Q 放在接地无限大导体平板上方,距平面距离为h ,如图1所示,试求导体平面上方空间的电位空间分布、导体表面的感应电荷面密度f σ、点电荷所受到的力并证明导体表面总电荷量为-Q 。
4、已知介电常数和磁导率分别为ε和μ的介质中传播的均匀平面波电场为
0()jkz x y E e e E e -=+。
(1)求电磁波的相速p v 、波长λ和频率f ;(2)求电磁波的磁场强度复数式;(3)写出电场强度和磁场强度的瞬时值;(3)该电磁
波的极化方式;(4)求电磁波能量密度w 和能流密度S 。
(14分)。