西电21秋《电磁场与电磁波》模拟试卷3答案

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发表于 2021-8-16 09:36:15 | 显示全部楼层 |阅读模式

一、        填空题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1. 设 ,  =        , =        。
2.. 在国际单位制中电场强度 的单位是 ,磁场强度 的单位是__________,传导电流密度矢量 的单位是__________,位移电流密度矢量 的单位是__________。
3. 无限长直导线(沿 轴放置)上有线电荷 ,则线外任一点电场强度的大小为               ,方向为          。
4. 电磁波的相移常数 的单位为         , 在自由空间与相波长的关系为            。
5.        电磁波等相位面移动的速度称为     ,电磁波能量传播的速度称为     ,对于TME波两个速度的关系为           。
6. 任一线极化波都可分解为两个振幅      、旋向     的圆极化波,任一圆极化波都可分解为两个振幅      、相互     且相位         的线极化波。
7. 半径为 的接地导体球外距球心 处放置一点电荷 ,则镜像电荷    ,距球心       。
8. 已知介质的电参数为 ,则波阻抗 =                   。
9. 均匀平面波由空气向 的理想介质垂直入射时,媒质界面处的反射系数             ,透射系数         ,驻波比 =            。
10. 若接收点距离发射天线 处,用电基本阵子做发射天线,要求接收点的场强值至少为 时,天线的辐射功率至少为            。
二、        单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.  电磁波的极化特性由           决定。
A.磁场强度     B.电场强度     C.电场强度和磁场强度      D. 矢量磁位
2.  已知静磁场中的矢位函数为 ,那么磁感应强度 =         
   A.                   B.        
C.                   D.   
3.  下述关于介质中静电场的基本方程正确的是      。
A.  ,       B.  ,      
C.  ,      D.  ,
4. 一半径为a的圆环(环面法矢 )通过电流I,则圆环中心处的磁感应强度 为         
   A.          B.           C.        D.  
5.  下列关于电力线的描述正确的是            
A.是表示电子在电场中运动的轨迹        B. 只能表示 的方向,不能表示 的大小
C. 曲线上各点 的量值是恒定的         D. 既能表示 的方向,又能表示 的大小
6.   说明        
A. 静电场是无散场                      B.  空间不存在电荷     
C. 空间不存在电流                      D.  以上都不是
7.  恒定电场的基本方程可由下面   D    式推导而来。
A.  ,      B.   ,
C.   ,         D.  ,         
8.  下列关于交变电磁场描述正确的是         
A. 电场和磁场振幅相同,方向不同      B. 电场和磁场振幅不同,方向相同   
C. 电场和磁场处处正交                D. 电场和磁场振幅相同,方向也相同  
9.  已知空气中均匀平面波的磁场强度为 ,则电场强度 为   B   
A.           B.      
C.           D.   
10.  下述各式正确的是               
A.   ,       B.   ,           C.   ,      D.  ,         
三、        分析计算题(本大题共4小题,每小题10分,共40分)
1. 两个相交的半径均为a的无限长圆柱体(如图所示),两圆心相距为d,两个圆柱内有大小相等方
向相反沿圆柱轴向流动的恒定电流,相交区域无电流,求相交区域的磁场强度。
2. 在相对磁导率 的非磁性介质中有平面电磁波传播,其磁场强度的瞬时值为
        ,试求:
(1)平面电磁波的波长 ;(2)介质的相对介电常数 ;(3)电场强度复矢量 。
3.  矩形区域( , )的电位边界条件如下图所示,求矩形区域内的电位。
;    ;    ;   

4. 空气中一均匀平面波,其电场强度为  ,垂直入射到一理想导体表面(z=0平面),求:
(1)空气中的波数(即相移常数k)、频率f;
(2)反射波电场复振幅,并说明入、反射波的极化方式;
(3)导体表面上的电流密度Js,入射波的平均坡印廷矢量Sav

《电磁场与电磁波》模拟试卷6答案
一、        填空题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1. 设 ,  =   0  , =  0  。
2.. 在国际单位制中电场强度 的单位是 ,磁场强度 的单位是 ,传导电流密度矢量 的单位是 ,位移电流密度矢量 的单位是 。
3. 无限长直导线(沿 轴放置)上有线电荷 ,则线外任一点电场强度的大小为 ,方向为 。
4. 电磁波的相移常数 的单位为  , 在自由空间与相波长的关系为  。
5.        电磁波等相位面移动的速度称为 相速 ,电磁波能量传播的速度称为 群速 ,对于TME波两个速度的关系为  相等  。
6. 任一线极化波都可分解为两个振幅 相等 、旋向 相反 的圆极化波,任一圆极化波都可分解为两个振幅  相等、相互 正交  且相位 差900  的线极化波。
7. 半径为 的接地导体球外距球心 处放置一点电荷 ,则镜像电荷 ,距球心   。
8. 已知介质的电参数为 ,则波阻抗   。
9. 均匀平面波由空气向 的理想介质垂直入射时,媒质界面处的反射系数  0.5     ,透射系数   0.5  ,驻波比 =   3  。
10. 若接收点距离发射天线 处,用电基本阵子做发射天线,要求接收点的场强值至少为 时,天线的辐射功率至少为   10W         。
二、        单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.  电磁波的极化特性由   B  决定。
A.磁场强度     B.电场强度     C.电场强度和磁场强度      D. 矢量磁位
2.  已知静磁场中的矢位函数为 ,那么磁感应强度 =     A      
   A.                   B.        
C.                   D.   
3.  下述关于介质中静电场的基本方程正确的是   C     。
A.  ,       B.  ,      
C.  ,      D.  ,
4. 一半径为a的圆环(环面法矢 )通过电流I,则圆环中心处的磁感应强度 为  C   
   A.          B.           C.        D.  
5.  下列关于电力线的描述正确的是  D   
A.是表示电子在电场中运动的轨迹        B. 只能表示 的方向,不能表示 的大小
C. 曲线上各点 的量值是恒定的         D. 既能表示 的方向,又能表示 的大小
6.   说明    B  
A. 静电场是无散场                      B.  空间不存在电荷     
C. 空间不存在电流                      D.  以上都不是
7.  恒定电场的基本方程可由下面   D    式推导而来。
A.  ,      B.   ,
C.   ,         D.  ,         
8.  下列关于交变电磁场描述正确的是   C   
A. 电场和磁场振幅相同,方向不同      B. 电场和磁场振幅不同,方向相同   
C. 电场和磁场处处正交                D. 电场和磁场振幅相同,方向也相同  
9.  已知空气中均匀平面波的磁场强度为 ,则电场强度 为   B   
A.           B.      
C.           D.   
10.  下述各式正确的是     C      
A.   ,       B.   ,           C.   ,      D.  ,         
三、        分析计算题(本大题共4小题,每小题10分,共40分)
1. 两个相交的半径均为a的无限长圆柱体(如图所示),两圆心相距为d,两个圆柱内有大小相等方
向相反沿圆柱轴向流动的恒定电流,相交区域无电流,求相交区域的磁场强度。
解:如图所示,空洞中的任一点视为有 (沿 轴流动)和 (沿 轴流动)电流的叠加,利用安培环路定律可求出圆柱中任意一点的磁场强度为:
,               
,     

则总的场强为:      
2. 在相对磁导率 的非磁性介质中有平面电磁波传播,其磁场强度的瞬时值为
        ,试求:
(1)平面电磁波的波长 ;(2)介质的相对介电常数 ;(3)电场强度复矢量 。
解:(1)由题设可知    ,  
故               
(2)由 , 可得  ,
(3)波向 方向传播     ,

3.  矩形区域( , )的电位边界条件如下图所示,求矩形区域内的电位。
;    ;    ;   

解:在区域0<x<a, 0<y<b内      
边界条件在x=0、x=a均为零故可选   
由 可得   

Y(y)函数的解选双曲函数,即         
由   可得  ,

由   可得      
所以     
4. 空气中一均匀平面波,其电场强度为  ,垂直入射到一理想导体表面(z=0平面),求:
(1)空气中的波数(即相移常数k)、频率f;
(2)反射波电场复振幅,并说明入、反射波的极化方式;
(3)导体表面上的电流密度Js,入射波的平均坡印廷矢量Sav
解:(1) , ,   
(2)                                 
入射波为左旋圆极化,反射波为右旋圆极化波。               
   (3)
         ,




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