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电磁场与电磁波模拟试卷

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《电磁场与电磁波》课程模拟试卷

一、填空题（除第8小题6分，其它每小题3分，共27分）

1、(3分)点电荷q在距其R处的场点P处所产生的电场强度E=

；假设无限远处电位为零，在P点处标量电位 。

2、(3分)已知电位为＝rf(r)，则电场E=________。

3、(3分)已知真空中半径为a的球内的电场为E=er(r/a)3，则球内的电荷密度为________。

4、(3分)假设所讨论的空间存在两种不同的理想介质，其介电常数分别为21和。在这两个理想介质分界面上静电场所满足的边界条件为 、 。

5、(3分)静电场的电场强度为E，电场存在区域内介质的介电常数为，该静电场的能量密度为ew

。恒定磁场中的磁场强度为H，介质的磁导率μ，则磁场的能量密度为mw 。

6、(3分)平面波从媒质10,,1011垂直入射到与媒质20,,2022的边界上。当21与的关系是 时，边界上的电场振幅大于入射波电场振幅；当21与的关系是

时，边界上的电场振幅小于入射波电场振幅。

7、(3分)均匀平面波从自由空间垂直入射到理想导体表面时，理想导体内部电场强度为 ，磁场强度达到 ，在自由空间中入射波和反射波叠加形成 。

8、(6分)一均匀平面波在媒质参数为14rr、的无耗媒质中传播，磁场表示式为mAztetzHy/10cos21,。则与之相伴的电场强度的瞬时值表达式为tzE, ；穿过垂直于其传播方向上单位面积的平均功率Sav= 。

FrFrFrrrFrueruerueurrsin1sinsin11,sin22

二、选择题（每题3分，共21分）

1、(3分)在恒定磁场中，若两种不同介质的分界面为xOz平面，其上的面电流密度mAeJzS/2，已知在y>0区域，xteH1，则（ ）

A. zxteeH332 B. zxteeH52 C.zxteeH32 D. xteH2

2、(3分)镜像法依据是（ ）

A.唯一性定理 B.电荷连续性

C.电流连续性 D.均不是 得分 评卷人

得分 评卷人

3、(3分)已知均匀平面波的电场为E=xex cos（ωt-βz）+ye2sin（ωt-βz），则此波是（ ）

A.直线极化波 B.圆极化波

C.椭圆极化波 D.都不是

4、(3分)电场强度E=（ex3+ey4）sin（ωt-kz）的电磁波，其传播方向是沿________方向。（ ）

A.ex B.ey C.ex3+ey4 D.ez

5、(3分)在介质中传输的平面波，当ddvp=0时为（ ）。

A.正常色散 B.反常色散

C.无色散 D.超色散

6、(3分)偶极子辐射场近区场中电场强度的大小与距离的关系是（ ）

A.与距离的立方成反比 B.与距离的平方成反比

C.与距离的平方和立方成反比 D.都不是

7、(3分)天线的主要参数有( )

A.方向性 阻抗 频率 B.方向性 增益 驻波比

C.方向性 带宽 增益 D.方向性 阻抗 增益 频率 带宽 。

三、简单计算题（每小题10分，共20分）

1、（10分）已知空间中z>0的区域为无限大接地理想导体平面，z<0的区域为线性各向同性电介质（介电常数为，且为常数），如图1所示，在b,0,0处放置一个电荷量为Q的点电荷，求空间任意一点N处的电位、电场强度矢量。（要求：运用镜像法求解，并画出相应的镜像电荷与原电荷的对应草图，该草图计1分）

得分 评卷人

2、（10分）有一无限长的导体，横截面为矩形（如图2所示）。边界条件为00x，0ax，00y，Uby，求此导体内的电位分布yx,。（本题要求运用分离变量法）

四、分析计算题（第1小题12分，第2小题20分，共32分）

1、（12分）纯水的1,81rr，在纯水中传播的正弦均匀平面电磁波的电场强度矢量只有x分量，振幅为0.1V/m，传播方向沿+y方向，频率f=10MHz，且其初相位为0

1）计算电磁波在纯水中传播的相速度pv、波数k和波阻抗；

2）写出电场强度E的瞬时形式和复数形式的表达式；

3）写出磁场强度H的瞬时形式和复数形式的表达式；

4）求平均功率流密度Sav。

得分 评卷人

x

O a b y

图2

2、（20分）一均匀平面波的入射波电场强度为jkzyximieejeEE，由空气垂直入射到z=0处的理想介质,，并且1r，若入射波电场幅度mVEim/105.13，反射波磁场幅度mAHrm/10326.16，求：

1）理想介质的相对介电常数r为多少？（取2位有效数字计算）

2）反射波的电场强度zxEr,；

3）透射波的磁场强度zxHt,；

4）入射波、反射波和透射波各自的极化情况。

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第 1 页 共 12 页（反面有试题

）

华东交通大学2012—2013学年第一学期考试卷

试卷编号： （　A　）卷

电磁场与电磁波 课程 课程类别：必、限、任

闭卷（ √ ）、开卷(范围)（ ）： 考试日期：　2012-12

题号一二三四五六七八九十总分

题分3015101530100累分人

签名

得分

考生注意事项：1、本试卷共 5 页，总分　100　分，考试时间　120 分钟。

2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。

一．单项选择题（30分，每题2分）

1．电磁波在介电常数为的媒质中传播，其速度是光速的____D__倍。

A． B. C. D. 

1/

r

1/

r

2．假设某一光纤的电参数为，这种光纤的折射率是：D

04

A． B. C. D. 2

02

02

04

3．入射波频率为时，物理尺寸为的矩形腔的电尺寸是：C600MHzf3

123m

A. B. C. D. 3

0.10.20.3

3

123

3

246

3

149



4．在静电场中有一带电的导体实心球，其球心和球外表面上一点的电位

__________D____，此两点的电场强度______________。

A.不相等/相等 B.不相等/不相等 C.相等/相等 D.相等/不相等

5．假设某介质表面的法向为，位于介质表面上的某点的电场强度为，ˆˆˆ

nxyˆˆ

3xzE

则它的切向电场强度为：D

A. B. C. D.ˆˆˆ

3yzxEˆˆˆ

3yzxEˆˆˆ

3yxzEˆˆˆ

3yzxE

6．下列对磁力线和电力线描述正确的是：C

A.磁力线和电力线都是封闭的

B.磁力线和电力线都不是封闭的

C.磁力线是封闭的，电力线是不封闭的

D.电力线封闭，磁力线不封闭承诺：我将严格遵守考场纪律，知道考试违纪、作弊的严重性，还知道请他人代考或代他人考者将被开除学籍和因作弊受

到记过及以上处分将不授予学士学位，愿承担由此引起的一切后果。

应用MATLAB设计电磁场与电磁波模拟仿真实验

应用MATLAB设计电磁场与电磁波模拟仿真实验

第39卷 第9期 高 师 理 科 学 刊 Vol. 39 No.9 2019年 9月 Journal of Science of Teachers′College and University Sep. 2019

文章编号：1007-9831（2019）09-0052-04

应用MATLAB设计电磁场与电磁波模拟仿真实验

凌滨，郭也，刘文川

（东北林业大学 机电工程学院，黑龙江 哈尔滨 150040）

摘要：由于电磁场与电磁波课程在电磁波传播部分授课中的理论和概念抽象，难以理解．利用MATLAB语言编程技术，针对电磁场和电磁波传播2个方面，设计2个模拟仿真实验：均匀平面

波在无界空间中的传播和设定各参数实验数据获得分界面上波形的变化．2个具体仿真实验形象地再现了均匀平面电磁波在自由空间传播状态和在2个媒介边界上的变化特征，通过实验有助于

学生对电磁场和电磁波基本规律的掌握． 关键词：电磁场与电磁波；MATLAB；仿真实验；均匀平面波

中图分类号：O441.4 文献标识码：A doi：10.3969/j.issn.1007-9831.2019.09.014

Application of MATLAB to design electromagnetic field and

electromagnetic wave simulation experiment

LING Bin，GUO Ye，LIU Wen-chuan

（School of Mechanical and Electrical Engineering，Northeast Forestry University，Harbin 150040，China）

Abstract：The theoretical and conceptual abstraction of the electromagnetic field and electromagnetic wave course in the teaching of electromagnetic wave propagation is difficult to understand．Using MATLAB language programming

《电磁场与电磁波》2010期末考试试卷一

《电磁场与电磁波》2010期末考试试卷一

一、选择题(5小题,共15分)

(3分)[1] 比较位移电流与传导电流，下列陈述中，不正确的是：

A. 位移电流与传导电流一样，也是电荷的定向运动

B. 位移电流与传导电流一样，也能产生涡旋磁场

C. 位移电流与传导电不同，它不产生焦耳热损耗

(3分)[2] 恒定电流场中，不同导电媒质交界面上自由电荷面密度0的条件是

A、1122 B、1122 C、1122

(3分)[3] 已知电磁波的电场强度为)sin()cos(),(zteztetzEyx，则该电磁波为

A、左旋圆极化波 B、右旋圆极化波 C、椭圆极化波

(3分)[4] xOz平面为两种媒质的分界面，已知分界面处zyxeeeH26101，zyeeH242，则分界面上有电流线密度为:

A、zSeJ10 B、zxSeeJ410 C、zSeJ10

(3分)[5] 若介质1为理想介质，其介电常数102，磁导率10，电导率10；介质2为空气。平面电磁波由介质1向分界平面上斜入射，入射波电场强度与入射面平行，若入射角/4，则介质2 ( 空气) 中折射波的折射角'为

A、/4 B、/2 C、/3

二、填空题(5小题,共20分)

(4分)[1] 恒定磁场中不同媒质分界面处， H与B满足的边界条件是：（ ）, （ ） 或（ ）,（ ）。

(4分)[2] 静电比拟是指（ ）, 静电场和恒定电流场进行静电比拟时，其对应物理量间的比似关系是（ ）。

(4分)[3] 镜像法的理论根据是（ ）。镜像法的基本思想是用集中的镜像电荷代替（ ） 的分布。

研究生入学考试电磁场与电磁波矢量分析模拟试卷1_真题-无答案

研究生入学考试电磁场与电磁波矢量分析模拟试卷1_真题-无答案

研究生入学考试电磁场与电磁波（矢量分析）模拟试卷1

(总分60,考试时间90分钟)

1. 解答题

1. 给定三个矢量A、B和C如下： A＝eχ＋ey－ez3 B＝－ey4＋ezC＝eχ5－ez2

求：(1)eA； (2)｜A－B｜； (3)A.B； (4)θAB； (5)A在B上的分量； (6)A×C；

(7)A.(B×C)和(A×B).C； (8)(A×B)×C和A×(B×C)。

2. 三角形的三个顶点为P1(0，1，－2)、P2(4，1，－3)和P3(6，2，5)。 (1)判断△P1P2P3是否为一直角三角形； (2)求三角形的面积。

3. 求P′(－3，1，4)点到P(2，－2，3)点的距离矢量R及R的方向。

4. 给定两矢量A＝eχ2＋ey3－ez4和B＝eχ4－ey5＋ez6，求它们之间的夹角和A在B上的分量。

5. 给定两矢量A＝eχ2＋ey3－ez4和B＝－eχ6－ey4＋ez，求A×B在C＝eχ－ey＋ez上的分量。

6. 如果给定一个未知矢量与一个已知矢量的标量积和矢量积，那么便可以确定该未知矢量。设A为一已知矢量，P＝A.X而P＝A×X，p和P已知，试求X。

7. 在圆柱坐标系中，一点的位置由(4，，3)定出，求该点在： (1)直角坐标系中的坐标；

(2)球坐标系中的坐标。

8. 用球坐标表示的场E＝er。 (1)求在直角坐标系中(－3，4，－5)点处的｜E｜和Eχ；

(2)求在直角坐标系中(－3，4，－5)点处E与矢量B＝eχ2－ey2＋ez构成的夹角。

9. 球坐标系中的两个点(r1，θ1，φ1)和(r2，θ2，φ2)定出两个位置矢量R1cosγ＝cosθ1cosθ2＋sinθ1＋sinθ2cos(φ1－φ2)

10. 求标量函数ψ＝χ2yz的梯度及ψ在一个指定方向的方向导数，此方向由单位矢量e＝定出；求(2，3，1)点的方向导数值。