《电磁场与电磁波》考试试卷
图1
中南大学考试试卷
2010 -- 2011 学年 上 学期期末考试试题 时间100分
钟
电磁场与电磁波 课程 48 学时 3 学分 考试形式： 闭 卷
专业年级： 通信工程2008级 总分100分，占总评成绩 70 %
注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上
一、填空 (1-5题每空1分，其余每空2分，共36分)
1. 理想导体表面，电场只有 ， 磁场只有 ，理想导体内部，电场和磁场
为 。
2. 在理想介质中的均匀平面电磁波，其电场方向与磁场方向相互 ，其振幅之比
等于 。
3. 电磁波从一种媒质垂直入射到理想 表面时，电磁波将发生全反射。
4. 两个载流线圈的自感分别为
和
，互感为
，分别通有电流 和
，则该系统的
自有能为 ，互有能为 。
5. 在导波装置上传播的电磁波通常可分为三种模式，它们分别是 波、 波和 波，在空芯金属波导管内不可能存在 波。
6. 空间某区域的电场强度
，则该区域的自由电荷密度为 。 7. 真空中一半径为a 的圆球形空间内，分布有体密度为3
0/c m ρ的均匀电荷，则圆球内
任一点的电场强度_________()r e r a <；圆球外任一点的电场强度
________()r e r a > 8. 在均匀磁场
中有一铁柱，柱中有一气隙，如图1(10μμ>), 气
隙与
垂直，则
_____
；
______
9. 自由空间的电位函数()r ?=2xy +5z ，则点P (2,2,-1)处的电场强度
E = 。
10. 自由空间波长为
00.3λ=m
的电磁波在导体铜内传播。已知铜的导电率
2cos(0.3)z E e π=022
,,H B μ111
,,H B μ
图2
7005.8*10/,,,
1s m γγμμεεωε
===，则波的频率= ，波在铜内的
相位常数β= ，相速p v = ，
11. 直角坐标系中，0z ≥的区域为自由空间，0z <的区域为理想导体，若其中自由空间
区域存在磁场()()j 3cos 4cos e t x y z z ω??=+??H e e A/m ，则此理想导体表面的面电流
密度Js = 。
12. 均匀平面波由空气（00,με）向00,9μεε=的理想介质垂直入射时，媒质界面处的反射
系数ρ= ,透射系数τ
= 。
二、选择填空题（每题2分，共10分）
1. 均匀平面波2222j z
j z x y E e e
e j e ππ--=+，表示的平面波是（ ） Ａ、直线极化 Ｂ、椭圆极化波 Ｃ、左旋圆极化 D 、右旋圆极化
2. 电场中任意高斯面上各点的电场强度是由 （ ）
A 分布在高斯面内的电荷决定的
B 分布在高斯面外的电荷决定的
C 空间所有电荷决定的
D 高斯面内电荷代数和决定的
3. 如图2所示，两块夹角为120°的半无限大接地导体平面，试判断能否用“镜像法”
求解点电荷q 所在区域的电位。（ ） A 、 不能 B 、 能 C 、 无法判断 4. 以下方程为波动方程的是 （ ）
A. 02
2=+?H H k ； B. 02
=?φ；
C. 02
=???t -H H με； D. 02
22
=???t H -H με
5. 恒定电流场中，不同导电媒质交界面上自由电荷面密度σ=0的条件是（ ）
A. =γγεε1212
B. >γγεε1212
C. <γγε
ε1212
三、综合题（共54分） 1．写出无源、均匀理想介质中微分形式的麦克斯韦方程组及本构关系（描述D 与E ，B 与H ，
J 与E 之间的关系）。（7分）
2．ε1和ε2两种介质的分界面为无限大平面，半径为a 、带电量为Q 的导体
球球心位于介质分界面上，如图3所示。求 1）导体球外的电场E 和电
位?的分布。 2）介质内表面上的极化电荷分布 （11分）
图3