PART1一、选择题1。
若一个矢量函数的旋度恒为零，则此矢量可以表示为某一个(C ）函数。
A．矢量的散度 B．矢量的旋度C．标量的梯度2. 自由空间的电位函数，则点处的电场强度（ A )。
A. v/m B． v/m C． v/m3. 损耗媒质中的平面电磁波, 其波长随着媒质电导率σ的增大，将( B ）.A。
变长B。
变短C. 不变4。
平行极化波在不同媒质分界面上无反射的条件是（ A )。
A. B.C. （为入射角,为布儒斯特角）5。
频率f=1MH Z的均匀平面波在电导率，磁导率H/m的良导体中传播时，趋肤深度(或穿透深度）（ A )。
A。
B。
C。
6.在导波系统中,存在TEM 波的条件是（ C ）。
A.B。
C。
7. 点电荷产生的电场强度随距离变化的规律为（ B ）。
A. B。
C.8。
导电媒质中，已知电场强度，则媒质中位移电流密度的相位与传导电流密度的相位（ A )A。
相差 B。
相差 C。
相同9. 恒定电场中，当（ A ）时，两种媒质的分界面上的自由面电荷为零.A． B．C．10.设矩形波导的截止频率为，工作频率为的电磁波在该波导中传播的条件是（ B ）。
A。
=B。
>C.〈二、简答题(每小题10分,共20分）1.麦克斯韦方程组的微分形式是什么?对于静态场，其形式又如何?2. 简要说明均匀平面波在导电媒质中的传播特点。
①是一个横电磁波（TEM波),电场和磁场都在垂直于传播方向的横向平面内②在传播过程中有损耗，电场和磁场的振幅有衰减，波形要发生变化③是复数，和不同相位④波的相速不仅与媒质参数有关,还与频率有关，是色散波⑤电场能量密度小于磁场能量密度。
三、计算题1.通过解电位的泊松方程和拉普拉斯方程,确定球形电子云内部和外部的电位和电场。
已知电子云内部区域，有均匀的体电荷密度;在电子云外部区域中，。
（由于电荷分布的球对称性，在球坐标中，电位仅是的函数）解：由于电荷分布的球对称性，在球坐标中，电位仅是的函数,其满足的微分方程为由此解出和满足的边界条件为时，为有限值；时,;于是有，由此得到 ,所以2. 一右旋圆极化波从空气中垂直入射到位于z=0处的理想导体平面上,已知电磁波的工作频率为100MHz,入射波电场强度的复数形式为试求：①平面波的传播常数和波阻抗;②空气中反射波的电场强度的复数表示式,并说明反射波的极化状态；③反射波的磁场强度的复数表示式;④空气中总电场强度的瞬时表达式。
=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；。
北京工业大学电控学院2009――2010学年第 2 学期《电磁场与电磁波》 课程试卷A适用专业： 电子工程、通信工程 考试方式：闭卷 考试时间 ：2009年6 月 29 日班级学号 姓名： 成绩 得分登记（由阅卷教师填写）考生须知：答卷前务必首先写清班级学号和姓名，否则无成绩；一、简答题（30分）1.写出静电场的电位泊松方程，并给出其两种理想介质分界面的边界条件。
2ρϕε∇=-； 在两种完纯介质分界面上电位满足的边界条件：12ϕϕ= 1212snnϕϕεερ∂∂-=-∂∂2.讨论均匀平面波在无界空间传播时本征阻抗与波阻抗的区别。
3.写出均匀平面波在无界良导体中传播时相速的表达式。
4.写出时谐电磁场条件下亥姆霍兹方程。
5.写出传输线输入阻抗公式。
6.证明电场矢量和磁场矢量垂直。
证明：任意的时变场（静态场是时变场的特例）在一定条件下都可以通过Fourier展开为不同频率正弦场的叠加。
垂直。
也与垂直与垂直。
与乘定义，可知根据E H H X∴=⨯-=⨯-∂∂-=⨯∇B B E B E k B j E k j tBE ωω7.写出线性各向同性的电介质、磁介质和导电介质的本构关系式。
EJ H B EDσμε=== 8.写出均匀平面波在两介质分界面的发射系数和投射系数表达式。
9.写出对称天线的归一化方向函数。
10.解释TEM 、TE 、TM 波的含义。
二、计算题1. （10分）已知矢量222()()(2)x y z x axz xy by z z czx xyz =++++-+-E e e e ，试确定常数a 、b 、c 使E 为无源场。
解 由(2)(2)(122)0x az xy b z cx xy ∇=++++-+-= E ，得2,1,2a b c ==-=-2.已知标量函数22223326u x y z x y z =+++--。
（1）求u ∇；（2）在哪些点上u ∇等于零。
解 （1）(23)(42)(66)xyzx y z u u u u x y z xyz∂∂∂∇=++=++-+-∂∂∂e e e e e e ；（2）由(23)(42)(66)0x y z u x y z ∇=++-+-=e e e ，得 32,12,1x y z =-==3． 两块很大的平行导体板，板间距离为d ，且d 比极板的长和宽都小得多。
（物理）物理电与磁专项检测试卷及答案一、选择题1．发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代，制造电动机所依据的原理是（）A. 电磁感应现象B. 电流的周围存在着磁场C. 磁场间的相互作用D. 通电导体在磁场中受到力的作用【答案】D【解析】【解答】解：电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用的原理来工作的．故选D．【分析】电动机的工作原理：通电导体在磁场中受到力的作用．发电机的工作原理：电磁感应现象．2．如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其特性是电阻在磁场中会急剧减小，且磁场越强电阻越小，闭合开关S2后，下列四种情况相比较，指示灯最亮的是（）A. S1断开，滑片P在图示位置B. S1闭合，滑片P在图示位置C. S1闭合，滑片P在滑动变阻器最右端D. S1闭合，滑片P在滑动变阻器最左端【答案】D【解析】【解答】解：A、S1断开时，电磁铁无磁性，由题意可知GMR的电阻最大，由I= 可知，右侧电路中电流最小，由P=I2R可知，指示灯的实际功率最小，指示灯最暗，故A错误；BCD、闭合S1时，GMR所处的位置由无磁场变为有磁场，GMR的阻值减小；当滑片P在滑动变阻器最左端时，左侧电路的电阻最小，由I= 可知，左侧电路中的电流最大，电磁铁磁性最强，则GMR的电阻最小，右侧电路中电流最大，由P=I2R可知，指示灯的实际功率最大，指示灯最亮，故BC错误，D正确．故选D．【分析】闭合S2时，指示灯与GMR串联，电压表测GMR两端的电压，闭合S1时，电磁铁有磁性，根据GMR与磁性之间的关系判断其阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，利用P=I2R可知指示灯功率的变化，进一步判断亮暗的变化．3．下列四种磁体中产生的磁场，其磁场分布与其他三种磁体的磁场分布不同的是（）A. 条形磁铁 B. 地磁场 C. 通电直导线 D. 通电螺线管【答案】C【解析】【解答】解：条形磁铁的中间没有磁性，但在两端磁性最强；地磁场和通电螺线管的磁场特点与条形磁铁磁体的磁场相似；通电直导线磁场的分布就是以通电直导线为圆心的一个个同心圆，越靠近通电直导线，磁性越强，磁场分布就越密．所以通电直导线磁场分布与其他三种磁体的磁场分布不同．故选C．【分析】根据条形磁铁的磁场特点、地磁场的磁场特点、通电直导线的磁场特点和通电螺线管的磁场特点进行比较，得出答案．4．电磁炮是一种先进的动能杀伤武器，它是利用磁场对通电导体作用的原理，对金属炮弹进行加速，具有速度快、命中率高等待点。
