電磁場與電磁波試卷與答案A

.PAGE.承諾：我將嚴格遵守考場紀律，知道考試違紀、作弊的嚴重性，還知道請他人代考或代他人考者將被開除學籍和因作弊受到記過及以上處分將不授予學士學位，愿承當由此引起的一切后果。專業(yè)承諾：我將嚴格遵守考場紀律，知道考試違紀、作弊的嚴重性，還知道請他人代考或代他人考者將被開除學籍和因作弊受到記過及以上處分將不授予學士學位，愿承當由此引起的一切后果。專業(yè)班級學號學生簽名：試卷編號：〔A〕卷電磁場與電磁波課程課程類別：必、限、任閉卷〔√〕、開卷(圍)〔〕：考試日期：2012-12題號一二三四五六七八九十總分累分人簽名題分3015101530100得分考生考前須知：1、本試卷共5頁，總分100分，考試時間120分鐘。2、考試完畢后，考生不得將試卷、答題紙和草稿紙帶出考場。單項選擇題〔30分，每題2分〕電磁波在介電常數(shù)為的媒質中傳播，其速度是光速的____D__倍。B.C.D.假設某一光纖的電參數(shù)為，這種光纖的折射率是：DA．B.C.D.2入射波頻率為時，物理尺寸為的矩形腔的電尺寸是：CB.C.D.在靜電場中有一帶電的導體實心球，其球心和球外外表上一點的電位__________D____，此兩點的電場強度______________。不相等/相等B.不相等/不相等C.相等/相等D.相等/不相等假設某介質外表的法向為，位于介質外表上的某點的電場強度為，那么它的切向電場強度為：DA.B.C.D.以下對磁力線和電力線描述正確的選項是：C磁力線和電力線都是封閉的磁力線和電力線都不是封閉的磁力線是封閉的，電力線是不封閉的電力線封閉，磁力線不封閉坡印廷矢量的方向表示_______C_方向。電場B.磁場C.能流D.坐標在貼片天線中，貼片滿足的邊界條件是：C法向電場為零B.法向電場連續(xù)C．切向電場為零D．切向電場連續(xù)在一個靜電場中，良導體外表的電場方向與導體該點的法向方向的關系是：A平行B.垂直C.既不平行也不垂直D.不能確定根據(jù)唯一性定理，在計算時變電磁場時必須滿足：D給定邊界上的給定邊界上的給定一局部邊界上的和另一部份的給定一局部邊界上的和另一部份的對于理想介質中的平面波，在x方向的場分量為，其等相面是_________B__的平面。等于常數(shù)B.等于常數(shù)C.等于常數(shù)D.等于常數(shù)衛(wèi)星通信中，對電磁波的頻率要求為：B沒有限制B.必須高于9MHzC.波長從0.2mm-30kmD.必須高于9GHz現(xiàn)代戰(zhàn)爭中都采用__________B_天線進展電子偵察和實施電子干擾，這種極化天線同樣也有許多民用方面的應用。線極化B.圓極化C.雙極化D.橢圓極化垂直極化斜入射的合成波場表達式為，其傳播方向為：D+yB.+zC.-zD.+x使用專用盤子盛牛排到微波爐中加熱，加熱過程中只有牛排被燒熟而盤子未燒毀，原因在于：D盤子的磁導率大盤子的電導率大盤子的相對介電常數(shù)大電磁波在盤子中的集膚深度大1.D2.D3.C4.D5.D6.C7.C8.C9.A10.D11.B12.B13.B14.D15.D填空題〔15分，每空1分〕因為電場強度與入射面相___〔1〕____，TE波又被稱為___〔2〕____極化電磁波。假設電場強度為的電磁波在某波導中傳播，該電磁波的傳播方向為〔3〕，幅值為〔4〕，為當波導的電導率時，在y=0的平面上，其熱損耗為〔5〕。某簡單媒質的復介電常數(shù)是〔〕，該介質是〔6〕〔A.有耗，B.無耗〕介質，其電導率是〔7〕。Maxwell方程組一共由〔8〕個方程組成，其中，〔9〕個方程是獨立的。平面波在自由空間〔空氣〕中的波阻抗是〔10〕，當此空間被的理想介質完全填充時，傳播在其中的電磁波的波阻抗變?yōu)椤?1〕。自由空間〔空氣〕中的平面波是〔12〕〔A.TEB.TMC.TEM〕波，當該平面波垂直入射到導體平面時，它是〔13〕波。〔A.TEB.TMC.TEM〕某時刻，，，它是一種〔14〕波，它的〔15〕?！?〕垂直〔2〕垂直〔3〕z〔4〕〔5〕4.5〔6〕A〔或有耗〕〔7〕〔或,或或1/60或0.0167〕〔注：寫為正確，寫為錯誤〕〔8〕5〔或4〕〔注：如果是5，〔9〕的答案為3；如果是4，〔9〕的答案為2，否那么錯誤〕〔9〕3〔或2〕〔10〕377〔或120或〕〔注：①寫明公式，假設寫為正確，寫為錯誤；②未寫明公式，只寫出而不是不給分〕〔11〕188.5〔或60或或或〕〔12〕C〔或TEM〕〔13〕C〔或TEM〕〔14〕駐波〔15〕0判斷題〔10分，每題2分〕電磁波的速度不會大于光速〔〕；電容的大小與電壓、電量、尺寸、介電常數(shù)、構造、導體間的距離有關〔〕；自然界中幾乎所有的媒質都是色散媒質〔〕；電磁波只有自由空間〔空氣〕中傳播才是橫波〔〕；當電磁波從光密媒質入射到光疏媒質，且入射角等于或大于臨界角時，會發(fā)生全反射；反之，當電磁波以布儒斯特角從光疏媒質入射到光密媒質時會發(fā)生全折射。〔〕；1.×2.×3.√4.×5.×或1.F2.F3.T4.F5.F簡答題〔15分，任選1題，多做不加分，取最高分〕寫出Maxwell方程組的時域表達式、頻域表達式。寫出一般情形下兩種媒質分界面上的邊界條件。靜電場中的導體有什么特征？注：〔1〕矢量表示為均可?！?〕=；=，使用、表達和使用、表達皆可。【解】時域：頻域或者頻域〔時變電磁場〕【解】代數(shù)式：或者矢量式：【解】〔1〕導體部各處電場強度均為0；〔4分〕〔2〕導體部不存在任何凈電荷，電荷都以面電流形式分布于導體外表；〔4分〕〔3〕導體為一等位體或等勢體?！?分〕〔4〕導體外表切向電場為0，只有法向電場分量〔4分〕。計算題〔30分，每題10分，第1題為必做題，2-5題任選2題，多做不加分，取最高分〕〔必做題〕一均勻平面波在某媒質中的電場強度矢量為：該電磁波沿什么方向傳播？傳播特點是什么？計算該電磁波的幅值〔A〕、相位〔〕、波長〔〕、頻率〔〕、相速〔〕、波阻抗〔〕、波數(shù)〔〕。假設該媒質為非磁性媒質，即，請問該媒質的是多少？〔選做題〕一平行板電容器由兩塊導體圓片構成，圓片半徑為a，間距為d，d<<a，其間填充介電常數(shù)為ε、磁導率為μ0的介質。在電容器中心加一正弦電壓U=U0sinωt。求介質中的電場強度和磁場強度；求介質中位移電流總值，并證明它等于電容器的充電電流；設介質電導率為σ，求介質中傳導電流與位移電流之比。假設εr=5.5，σ=10-3S/m，f=3×106Hz，此比值多大？〔選做題〕如圖1所示，一導體劈的劈角為直角，，角區(qū)域處有一點電荷q，設。該點電荷有幾個鏡像電荷？它們的電量分別是多少？計算出點的電位值。請在圖中畫出鏡像電荷的位置〔畫在答題紙上〕?！策x做題〕空氣中一均勻平面波的磁場強度復矢量為：，試求：波長，傳播方向單位矢量及傳播方向與z軸夾角；常數(shù)A；電場強度復矢量；〔選做題〕在空氣中傳播的一個平面波有下述兩個分量：這是什么極化波？請寫出該波磁場強度表達式。請求解該波所傳輸?shù)钠骄β拭芏取?．〔必做題〕〔10分〕【解】或〔2分〕該電磁波的傳播方向為+Z方向?！?分〕它是一種行駐波；〔0.5分〕〔2〕A=〔0.5分〕〔0.5分〕〔0.5分〕〔1分〕公式0.5分，結果0.5分〔1分〕公式0.5分，結果0.5分〔1分〕公式0.5分，結果0.5分〔1分〕公式0.5分，結果0.5分〔3〕〔〕〔1分〕過程0.5分，結果0.5分2．〔選做題〕〔10分〕【解】(a)〔2分〕公式1分，結果1分〔1.5分〕公式1分，結果0.5分〔0.5分〕〔0.5分〕(b)〔1.5分〕公式1分，結果0.5分〔注：必須計算出S的值，才得結果分〕.得證.〔1分〕(c)〔1.5分〕振幅振幅〔1分〕(0.5分)3．〔選做題〕〔10分〕【解】n=2，2n-1=3，有3個鏡像電荷或在圖中畫出3個點〔1分〕它們的電量分別是-q，q，-q或在圖中標出電量〔3分〕〔2〕〔0.5分〕〔0.5分〕〔0.5分〕〔0.5分〕〔0.5分〕〔0.5分〕圖：〔3分〕一個鏡像點1分4．〔選做題〕〔10分〕【解】〔1〕由H的相位因子