最新《电磁场与电磁波》考试试卷(级)

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

2c o s (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. 022=+?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）