电磁场与电磁波试卷与答案A资料

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 累分人签名 题分 30 15 10 15 30 100

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. 1/ C. r D. 1/r

2． 假设某一光纤的电参数为04，这种光纤的折射率是：D

A．02 B. 02 C. 04 D. 2

3． 入射波频率为600MHzf时，物理尺寸为3123m的矩形腔的电尺寸是：C

A. 30.10.20.3 B. 3123 C. 3246 D. 3149

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ˆˆˆnxy，位于介质表面上的某点的电场强度为ˆˆ3xzE，则它的切向电场强度为：D

A.ˆˆˆ3yzxE B.ˆˆˆ3yzxE C.ˆˆˆ3yxzE D.ˆˆˆ3yzx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。

专业 班级 学号 学生签名：

第 2 页 共 12 页（反面有试题） 7． 坡印廷矢量的方向表示_______C_方向。

A． 电场 B. 磁场 C. 能流 D. 坐标

8． 在贴片天线中，贴片满足的边界条件是：C

A． 法向电场为零 B. 法向电场连续 C．切向电场为零 D．切向电场连续

9． 在一个静电场中，良导体表面的电场方向与导体该点的法向方向的关系是：A

A． 平行 B. 垂直 C. 既不平行也不垂直 D. 不能确定

10． 根据唯一性定理，在计算时变电磁场时必须满足：D

A． 给定边界上的nE

B． 给定边界上的nH

C． 给定一部分边界上的tE和另一部份的nH

D． 给定一部分边界上的tE和另一部份的tH

11． 对于理想介质中的平面波，在x方向的场分量为()cos()xtAtkzE，其等相面是_________B__的平面。

A． t等于常数 B. kz等于常数 C. A等于常数 D. ()xtE等于常数

12． 卫星通信中，对电磁波的频率要求为：B

A． 没有限制 B. 必须高于9MHz C. 波长从0.2mm-30km D. 必须高于9GHz

13． 现代战争中都采用__________B_天线进行电子侦察和实施电子干扰，这种极化天线同样也有许多民用方面的应用。

A． 线极化 B. 圆极化 C. 双极化 D. 椭圆极化

14． 垂直极化斜入射的合成波场表达式为coscos()jkzjkzjkxyEAeee，其传播方向为：D

A． +y B. +z C. -z D. +x

15． 使用专用盘子盛牛排到微波炉中加热，加热过程中只有牛排被烧熟而盘子未烧毁，原因在于：D

A． 盘子的磁导率大

B． 盘子的电导率大

C． 盘子的相对介电常数大

D． 电磁波在盘子中的集肤深度大

1. D 2. D 3. C 4. D 5. D

6. C 7. C 8. C 9. A 10. D

11. B 12. B 13. B 14. D 15. D

第 3 页 共 12 页（反面有试题）

二． 填空题（15分，每空1分）

1． 因为电场强度与入射面相___（1）____，TE波又被称为___（2）____极化电磁波。

2． 假设电场强度为22/3ˆ3yjzjxeeeE的电磁波在某波导中传播，该电磁波的传播方向为（3） ，幅值为 （4）

，为当波导的电导率1时，在y=0的平面上，其热损耗为（5） 。

3． 某简单媒质的复介电常数是*4rj（300MHzf），该介质是 （6） （A.有耗，B.无耗）介质，其电导率是 （7） 。

4． Maxwell方程组一共由 （8） 个方程组成，其中， （9）

个方程是独立的。

5． 平面波在自由空间（空气）中的波阻抗是 （10） ，当此空间被04的理想介质完全填充时，传播在其中的电磁波的波阻抗变为 （11）

。

6． 自由空间（空气）中的平面波是 （12） （A.TE

B.TM C.TEM）波，当该平面波垂直入射到导体平面时，它是 （13） 波。（A.TE B.TM C.TEM）

7． 某时刻，ˆ(t)sin(2)cos(/3)xztE，ˆ(t)cos(2)cos(/6)/yztH，它是一种 （14） 波，它的avS （15） 。

（1） 垂直

（2） 垂直

（3） z

（4） 23ye

（5） 4.5

（6） A （或 有耗）

（7） 80610（或0 ,或02f 或1/60 或0.0167）

（注：0写为正确，写为r错误）

（8） 5（或 4）

（注：如果是5，（9）的答案为3；如果是4，（9）的答案为2，否则错误）

（9）

3（或 2）

（10）377（或 1200 或 00）

（注：① 写明公式，若00,写为,正确，写为r,r错误；

② 未写明公式，只写出而不是0不给分）

（11）188.5（或60或 0/2 或 004 或 00/2）

（12）C （或TEM）

第 4 页 共 12 页（反面有试题） （13）C （或TEM）

（14）驻波

（15）0

三． 判断题（10分，每题2分）

1． 电磁波的速度不会大于光速（ ）；

2． 电容的大小与电压、电量、尺寸、介电常数、结构、导体间的距离有关（ ）；

3． 自然界中几乎所有的媒质都是色散媒质（ ）；

4． 电磁波只有自由空间（空气）中传播才是横波（ ）；

5． 当电磁波从光密媒质入射到光疏媒质，且入射角等于或大于临界角时，会发生全反射；反之，当电磁波以布儒斯特角从光疏媒质入射到光密媒质时会发生全折射。（

）；

1. × 2. × 3. √ 4. × 5. ×

或

1. F 2. F 3. T 4. F 5. F

四． 简答题（15分，任选1题，多做不加分，取最高分）

1. 写出Maxwell方程组的时域表达式、频域表达式。

2.

写出一般情形下两种媒质分界面上的边界条件。

3. 静电场中的导体有什么特征？

注：（1）矢量A表示为 ,,AAA均可。

（2）B=H； D=E，使用B、D表达和使用H、E表达皆可。

4. 【解】

第 5 页 共 12 页（反面有试题） 时域： v(2)(2)J(2)0(2)(2)vsvBEtDHJtDBJt1111分 注：符号错误 -分分 注：缺少 -分分 注：写为 -分分分 注：符号错误 -分

频域 (2)(2)J(1)vEjBHJjDJj111分 注：符号错误 -分分 注：缺少 -分分 注：符号错误 -分

或者 频域（时变电磁场） (1)(1)(1)0(1)(1)vvjkEjBjkHJjDjkDjkBjkJj分分分分分

5. 【解】

代数式： 121212v12(5(4(3(3ttttsnnssnnEEHHJDDBB1分）分）分） 注：写为 -分分）

或者

矢量式： 121212v12ˆ0(5ˆ(4ˆ(3ˆ0(3sssnEEnHHJnDDnBB1分）分）分） 注：写为 -分分）

6. 【解】

（1）导体内部各处电场强度均为0； （4分）

（2）导体内部不存在任何净电荷 ，电荷都以面电流形式分布于导体表面；（4分）

（3）导体为一等位体或等势体。 （3分）

第 6 页 共 12 页（反面有试题） （4）导体表面切向电场为0，只有法向电场分量（4分）。

五． 计算题（30分，每题10分，第1题为 必做题，2-5题 任选2题，多做不加分，取最高分）

1. （必做题）已知一均匀平面波在某媒质中的电场强度矢量为：

82226101.5()jxjxjzjteeeeE

（1） 该电磁波沿什么方向传播？传播特点是什么？