電磁場(chǎng)考試題與參考答案

1、.一、填空題1. 某一矢量場(chǎng)，其旋度處處為零，則這個(gè)矢量場(chǎng)可以表示成某一標(biāo)量函數(shù)的（梯度）形式。dq2. 電流連續(xù)性方程的積分形式為（=-） j dSdts3. 兩個(gè)同性電荷之間的作用力是（相互排斥的）。4. 單位面積上的電荷多少稱為（面電荷密度）。5. 靜電場(chǎng)中，導(dǎo)體表面的電場(chǎng)強(qiáng)度的邊界條件是：（D1n-D2n=s）6. 矢量磁位A和磁感應(yīng)強(qiáng)度B之間的關(guān)系式：（ B = x A ）7. Esin（wt-kz- ）+ eEcos（wt-kz+ ），判斷上述均勻平面電磁波的極化方式為：yxmm（圓極化）（應(yīng)該是 90確定）8. 相速是指 均勻平面電磁波在理想介質(zhì)中的傳播速度。9.根據(jù)電磁波在波導(dǎo)

2、中的傳播特點(diǎn)，波導(dǎo)具有（HP）濾波器的特點(diǎn)。（HP，LP，BP三選一）10.根據(jù)電與磁的對(duì)偶關(guān)系，我們可以由電偶極子在遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)的輻射場(chǎng)得到（磁偶極子）在遠(yuǎn)區(qū)產(chǎn)生的輻射場(chǎng)11. 電位移矢量D=E+P 在真空中 P的值為（0）012. 平板電容器的介質(zhì)電容率 越大，電容量越 大。13.恒定電容不會(huì)隨時(shí)間（變化而變化）14.恒定電場(chǎng)中沿電源電場(chǎng)強(qiáng)度方向的閉合曲線積分在數(shù)值上等于電源的（電動(dòng)勢(shì)）15. 電源外媒質(zhì)中電場(chǎng)強(qiáng)度的旋度為 0。16.在給定參考點(diǎn)的情況下，庫(kù)倫規(guī)保證了矢量磁位的（散度為零）17.在各向同性媚質(zhì)中，磁場(chǎng)的輔助方程為(D=E,B=H, J=E)18. 平面電磁波在空間任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

3、和磁場(chǎng)強(qiáng)度都是距離和時(shí)間的 函數(shù)。19. 時(shí)變電磁場(chǎng)的頻率越高，集膚效應(yīng)越 明顯。. . .20. 反映電磁場(chǎng)中能量守恒與轉(zhuǎn)換規(guī)律的定理是 坡印廷定理。1. 矢量：既存在大小又有方向特性的量2. 反射系數(shù)：分界面上反射波電場(chǎng)強(qiáng)度與入射波電場(chǎng)強(qiáng)度之比3. TEM波：電場(chǎng)強(qiáng)度矢量和磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量均與傳播方向垂直的均勻平面電磁波4. 無(wú)散場(chǎng)：散度為零的電磁場(chǎng) ,即 =0。5. 電位參考點(diǎn)：一般選取一個(gè)固定點(diǎn)，規(guī)定其電位為零，稱這一固定點(diǎn)為參考點(diǎn)。當(dāng)取 點(diǎn)為參考點(diǎn)處的電位為便，此時(shí)=。6. 線電流：由分布在一條細(xì)線上的電荷定向移動(dòng)而產(chǎn)生的電流。態(tài)。利用這個(gè)道理，可以進(jìn)行磁場(chǎng)的測(cè)量。但由于沒(méi)有發(fā)現(xiàn)單獨(dú)存在

4、的磁單極子，故我們將一個(gè)載有電流的圓形回路作為磁偶極子的模型。8. 電磁波的波長(zhǎng)：空間相位 變化 所經(jīng)過(guò)的距離稱為波長(zhǎng)，以 表示。按此定義有，所以。9. 極化強(qiáng)度 描述介質(zhì)極化后形成的每單位體積的電偶極矩。10. 坡印廷定理 電磁場(chǎng)的能量轉(zhuǎn)化和守恒定律稱為坡印廷定理：每秒體積中電磁能量的增加量等于從包圍體積的閉合面進(jìn)入體積功率。11. 線性均勻且各向同性電介質(zhì) 若煤質(zhì)參數(shù)與場(chǎng)強(qiáng)大小無(wú)關(guān)，稱為線性煤質(zhì)。若煤質(zhì)參數(shù)與場(chǎng)強(qiáng)方向無(wú)關(guān)，稱為各向同性煤質(zhì)。若煤質(zhì)參數(shù)與位置無(wú)關(guān)，責(zé)稱均勻煤質(zhì)。若煤質(zhì)參數(shù)與場(chǎng)強(qiáng)頻率無(wú)關(guān)，稱為各向同性煤質(zhì)。12.安培環(huán)路定理 在真空中磁感應(yīng)強(qiáng)度沿任意回路的環(huán)量等于真空磁導(dǎo)率乘以

5、與該回路相交鏈的電流的代數(shù)和。13. 布儒斯特角(P208). . .對(duì)于非磁性媒質(zhì)，均勻平面電磁波平行極化斜入射，在某一入射角時(shí)沒(méi)有反射，即發(fā)生全投射，這個(gè)（入射）角即為布儒斯特角（即=）。iB14. 臨界角(P208)角度時(shí)，發(fā)生全反射現(xiàn)象，這一角即臨界角，記為c 。15. 相位匹配條件（P200）入射波傳播矢量、反射波傳播矢量和透射波傳播矢量沿介質(zhì)分界面的切向分量相等（即 k =k=k ,txixrxk =k =k ）,這一結(jié)論稱為相位匹配條件。tyiyry三、簡(jiǎn)答題1.從電場(chǎng)和磁場(chǎng)的能量體密度公式出發(fā)，比較一般情況下有的結(jié)果。em靜電場(chǎng)的能量密度 =(1/2)EDe， e磁場(chǎng)能量密度

6、（1/2）BHm， m=實(shí)際中，轉(zhuǎn)換成電場(chǎng)能時(shí)會(huì)有熱損耗，所以一般情況下有me。2.從平面電磁波角度分析，透入深度(集膚深度)與電磁波頻率f及磁導(dǎo)率，電導(dǎo)率的關(guān)系=（1/f） (m)1/2導(dǎo)電性能越好（電導(dǎo)率越大），工作頻率越高，則集膚深度越小。3.如何由電位求電場(chǎng)強(qiáng)度，試寫(xiě)出直角坐標(biāo)系下的表達(dá)式（27頁(yè)）已知電場(chǎng)強(qiáng)度+E=+eyeye x x yeex ezxzzyz4.傳導(dǎo)電流，位移電流，運(yùn)流電流是如何定義的，各有什么特點(diǎn)（ 52頁(yè)130頁(yè)）特點(diǎn)：適用于導(dǎo)體或半導(dǎo)體中，服從歐姆定律，焦耳定律運(yùn)送電流是，在真空或氣體中，帶電粒子在電場(chǎng)力作用下定向運(yùn)動(dòng)形成的電流特點(diǎn)：適用于真空或氣體中，不服從

7、歐姆定律，焦耳定律位移電流是，電位移矢量隨時(shí)間的變化率。（這個(gè)定義沒(méi)找著，在網(wǎng)上查的）. . .特點(diǎn)：并不代表電荷的運(yùn)動(dòng)，且產(chǎn)生磁效應(yīng)方面和一般意義下的電流等效。5.電場(chǎng)強(qiáng)度相同時(shí)，電介質(zhì)中的電能體密度為什么比真空中的大1.因能量密度而，所以在E相同時(shí)WW E2 We2電0e電e06. 均勻平面電磁波的特點(diǎn)答案：均勻平面電磁波是指等相位面為無(wú)限大平面，且等相位面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相同其它坐標(biāo)無(wú)關(guān)。7.麥克斯韋的位移電流假設(shè)的重要意義（不確定 課本123頁(yè)）1、位移電流與傳導(dǎo)電流相互聯(lián)結(jié)，構(gòu)成閉合電流（全電流）Is=Ic+ID2、使穩(wěn)恒磁場(chǎng)的安培環(huán)路定理對(duì)非穩(wěn)恒磁場(chǎng)也成立。3、得出位移電

8、流對(duì)電磁波的存在是基要的，并將電學(xué)、磁學(xué)和光學(xué)聯(lián)結(jié)成一個(gè)統(tǒng)一理論。這個(gè)可能不全，希望大家及時(shí)補(bǔ)充。8.一塊金屬在均勻磁場(chǎng)中勻速移動(dòng)，金屬中是否會(huì)有渦流，為什么？不會(huì)產(chǎn)生渦流，因?yàn)楫a(chǎn)生渦流的條件是在金屬塊中產(chǎn)生感應(yīng)電流，即穿過(guò)金屬塊的磁通量發(fā)生變化。9.在研究突變電磁場(chǎng)中，引入哪些函數(shù)，寫(xiě)出他們與場(chǎng)矢量之間的關(guān)系。10. 簡(jiǎn)述電磁波的波長(zhǎng)和相位常數(shù)的基本定義（參考百度百科：電磁波 相位常數(shù)）電磁波的傳播方向垂直于電場(chǎng)與磁場(chǎng)構(gòu)成的平面. . .電磁波的相位常數(shù)：當(dāng)電磁波沿均勻介質(zhì)傳播時(shí)，每單位長(zhǎng)度電磁波的相位移（個(gè)人觀點(diǎn)僅供參考）相位常數(shù)：當(dāng)電壓或電流波沿均勻線傳播是，每單位長(zhǎng)度的電壓波或電流的相

9、位移11. 描 述 均 勻 平 面 電 磁 波 在 損 耗 媒 質(zhì) 中 的 傳 播 特 性 （ 可 參 考 以 下 兩 圖 片 ）12.據(jù)電荷守恒原理推導(dǎo)時(shí)變場(chǎng)中的電流連續(xù)性方程（僅供參考）. . .13. 為什么在靜電場(chǎng)分析時(shí)，考慮電介質(zhì)的作用?實(shí)質(zhì)上就是這些電偶極子產(chǎn)生的電場(chǎng)。（P31）四、單選題1.E 在 SI 單位制中的量綱（）A、庫(kù)/m2B、VC、V/mD 庫(kù)/m這是國(guó)際單位制導(dǎo)出表：. . .答案：C2. 矢 量 磁 位 A 的 旋 度 ， 等 于 (A. H B. B C. J D. E)答案：B3. 磁 介 質(zhì) 在 外 部 磁 場(chǎng) 作 用 下 ， 在 介 質(zhì) 部 出 現(xiàn) (A.

10、 自由電流 B. 極化電流 C. 運(yùn)流電流 D. 磁偶極子答案：D4.恒定電流電場(chǎng)的 J（電流密度）與電場(chǎng)強(qiáng)度 E 的一般關(guān)系式是(A.E=JB.J=EC.J=(E+E局外)D. J=(E-E局外)答案：B5. 平行板電容器極板間電介質(zhì)有漏電時(shí)，則在其介質(zhì)與空間分界面處()A.E連續(xù)B. D連續(xù)C. J的法線分量連續(xù)D. J連續(xù)答案：C恒定電流場(chǎng)的邊界條件為：電流密度J在通過(guò)界面時(shí)其法線分量連續(xù)，電場(chǎng)強(qiáng)度E的切向分量連續(xù)。6.同軸電感導(dǎo)體間的電容C，當(dāng)其電介質(zhì)增大時(shí)，則電容C（ ）A減小答案BB增大C不變D按e的指數(shù)變化. . .7.已知=（3x-3y）+（x-z）+(2y-2x),若以知，則

11、電荷密度為（）A.3B. 3/C.3D.000 = D，D=（3x-3y）對(duì)x偏導(dǎo)+（x-z）對(duì)y偏導(dǎo)+（2y-2x）對(duì)z偏導(dǎo)=3答案：C8. 運(yùn)流電流是由下列（ ）A 真空中自由電荷B 電介質(zhì)中極化電荷移動(dòng)D 磁化電流移動(dòng)C 導(dǎo)體中的自由電荷移動(dòng)答案：A9. 由S的定義，可知S的方向（ ）A與E相同 B與E垂直答案DC與H垂直D與E和H均垂直且符合右手螺10.電場(chǎng)能量體密度（）A.EDB.1/2EDC.BHD1/2EH答案：B11.時(shí)變磁場(chǎng)中，有一運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體回路速度為 V。這在下述情況下導(dǎo)體回路中既有發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)勢(shì)，又有變壓器電動(dòng)勢(shì)，（）電動(dòng)勢(shì)最大。A.速度方向V與B、E平行C.V與E、B垂直

12、最大B.V與E、B呈任意角度D.不能確定和磁通量的變化。（切割磁感線）答案：C12. 磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)強(qiáng)度由（）產(chǎn)生。A 自由電流B 束縛電流C 磁化電流D 運(yùn)流電流. . .答案：C13. 時(shí)變場(chǎng)中如已知?jiǎng)討B(tài)位B和E D A B只由A確定，與無(wú)關(guān)B B和E均與A、有關(guān)C E只與有關(guān)，B只與A有關(guān)D E與A和有關(guān)，B只與A有關(guān)14. 靜電場(chǎng)中試驗(yàn)電荷受到的作用力與試驗(yàn)電荷量成（）關(guān)系A(chǔ)正比答案AB 反比C平方D平方根15. 導(dǎo)體在靜電平衡下，其部電場(chǎng)強(qiáng)度（）A常數(shù)答案BB為0C不為0D不確定D可極化16. 極化強(qiáng)度與電場(chǎng)強(qiáng)度成正比的電介質(zhì)，稱為（）電介質(zhì)A均勻答案CB各向同性C線性17. 均勻?qū)?/p>

13、電媒質(zhì)的電導(dǎo)率，不隨（）變化A電流密度答案BB空間位置C時(shí)間D溫度18.時(shí)變電磁場(chǎng)中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與材料電導(dǎo)率成（）A.正比 B.反比 C.平方 D.無(wú)關(guān)19.磁場(chǎng)能量存在于（）區(qū)域A.磁場(chǎng)答案AB.電流源C.電磁場(chǎng)耦合D.電場(chǎng)20. 真空中均勻平面波的波阻抗為( )A.237 B.337 C.277答案DD.37721.下列哪個(gè)導(dǎo)波裝置可以傳輸TEM波（）. . .D同軸線答案：DE e1t zt z V m8 60 cos(15 10 5 ) 20 cos(15 10 5 )( / )88At cos(15 10 ) 20 cos(15 10 )81xet 80 cos(15 10 )8x82xAE E由于 和 恰好為切向電場(chǎng)，1t111