安徽大學2009——2010學年第一學期期末考試電磁場與電磁波試卷

1、安徽大學2009 2010 學年第一學期期末考試?電磁場與微波技術 ?試卷 a 一、單項選擇題(在每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的序號填在題干的括號內。每小題 2 分，共 20 分) 1. 靜電場是 ( ) a. 無散場b. 旋渦場c.無旋場d. 既是有散場又是旋渦場2. 已知 (2x (x (2 y ，如已知電介質的介電常數為，d 3y)exy)ey2x)ez 0則自由電荷密度為( ) a. 0b. 1/ 0c. 1 d. 0 3. 磁場的標量位函數的單位是( ) a. v/m b. a c. a/m d. wb 4. 導體在靜電平衡下，其內部電場強度( ) a.為零

2、b.為常數c.不為零d.不確定5. 磁介質在外部磁場作用下，磁化介質出現( ) a. 自由電流b. 磁化電流c. 傳導電流d. 磁偶極子6. 磁感應強度與磁場強度的一般關系為( ) a. h b b. h 0 b c.b hd. b 0 h 7. 極化強度與電場強度成正比的電介質稱為( )介質。a.各向同性b. 均勻c.線性d.可極化8. 均勻導電媒質的電導率不隨( )變化。a.電流密度b.空間位置c.時間d.溫度9. 磁場能量密度等于 ( ) a.e d b. b h c.12 e d d.12 b h 10. 鏡像法中的鏡像電荷是 ( )的等效電荷。a.感應電荷b.原電荷c. 原電荷和感應

3、電荷d. 不確定二、填空題 ( 每空 2 分，共 20 分) 1. 電場強度可表示為的負梯度。2. 體分布電荷在場點r 處產生的電位為。3. 一個回路的自感為回路的與回路電流之比。4. 空氣中的電場強度t z) v/m，則位移電流密度= 。e ex 5sin(2 jd5. 安培環(huán) 路定 律的 微分 形式 是，它說 明磁場的旋渦 源是 。6. 麥克斯韋方程組的微分形式是，。三、簡答題 ( 本大題共 2 小題，每小題 5 分，共 10 分) 1.寫出電荷守恒定律的數學表達式，說明它揭示的物理意義。2. 寫出坡印廷定理的微分形式，說明它揭示的物理意義。四、計算題 ( 本大題 ) 1 .假設在半徑為

4、a 的球體內均勻分布著密度為0 的電荷，試求任意點的電場強度。2 .一個同心球電容器的內、外半徑為 a、b，其間媒質的電導率為，求該電容器的漏電電導。3 .已知空氣媒質的無源區(qū)域中，電場強度e ex100e為常數，求磁場強度。 z cos( t z) ，其中, 4 .均勻平面波的磁場強度的振幅為1/3a/m，以相位常數為20rad/m 在空氣中t=0 和 z=0 時，若取向為， （1）試寫出和的表達式；ez h ey e h （2）求出頻率、波長、相速和波阻抗；（ 3）求在 z z0處垂直穿過半徑r=2m 的圓平面的平均功率密度。五. 證明題1 .證明：在兩種不同媒質的分界面上，電場強度e 的

5、切向分量是連續(xù)的。2 .證明：在有電荷密度和電流密度 j 的均勻均勻無損耗媒質中，電場強度 e 的波動方程為2 e 2 et2jt ( ) 沿方向傳播。當b.1c.120092010 學年第一學期期末考試?電磁場與微波技術 ?試卷 b 一、單項選擇題(在每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的序號填在題干的括號內。每小題 2 分，共 20 分) 1 .靜電場中，點電荷所產生的電場強度的大小與場點到點電荷的距離大小( ) a.成正比b.成反比c.平方成正比d.平方成反比2 .電位移矢量與電場強度之間的關系為( ) a. d 0 e b. e 0 d c.d e d. e d 3.

6、 已知 (2x 3y) (x y) (2 y 2x)，如已知電介質的介電常數為，d ex ey ez 0 則自由電荷密度為( ) a. 30 b. 3/0 c. 3 d. 0 5. 矢量磁位的旋度是 ( ) a.磁感應強度b.電位移矢量c.磁場強度d.電場強度6. 導體在靜電平衡下，其內部電場強度( ) a.為零b.為常數c.不為零d.不確定9 . 靜電場能量 we 等于( )a. ve ddv2 ve hdv 2 ve ddv d. ve hdv1 0 .極化強度與電場強度同方向的電介質稱為( )介質。a.各向同性b. 均勻c.線性d.可極化1 1 .靜電場中 ( )在通過分界面時連續(xù)。a.

7、 eb. d c. e 的切向分量d. j 1 2 .在使用鏡像法解靜電邊值問題時，鏡像電荷必須位于( ) a. 待求場域內b. 待求場域外c. 邊界面上d. 任意位置14. 傳導電流是由 ( )形成的。a . 真空中帶電粒子定向運動b. 電介質中極化電荷v 運動c. 導體中自由電子的定向運動d. 磁化電流 v 速移動二、填空題 ( 每空 2 分，共 20 分) 1.是指相對于觀察者為靜止的電荷產生的場。2.是指由間距很小的兩個等量異號點電荷組成的系統(tǒng)。3. 極化強度和電場強度的介質稱為線性介質。4. 恒定電流場的邊界條件為。5. 磁感應強度在有向曲面上的通量簡稱為，單位是。6. 磁通連續(xù)性原

8、理的微分形式是。7. 磁場強度可以表示為一個標量函數的負梯度，即。8. 在無源區(qū)域中，磁場強度矢量h 滿足的波動方程為。三、簡答題 ( 本大題共 3 小題，每小題 5 分，共 15 分) 1.試寫出復數形式的麥克斯韋方程組，并說明它與瞬時形式的麥克斯韋方程組有何區(qū)別。2. 寫出真空中安培環(huán)路定律的數學表達式，說明它揭示的物理意義。四、計算題 ( 本大題共 3 小題，第 1、2 題各 8 分，第 3 題 10 分，共 26 分) 1.一個半徑為 a 的導體球，帶電量為 q，在導體球外套有外半徑為 b 的同心介質球殼，殼外是空氣，如圖所示。求空間任一點d 、e 、p 以及束縛電荷密度。第 1 題圖2 .半徑為 a 的無限長直導線，載有電流i，計算導體內、外的磁感應強度。3 .均勻平面波的磁場強度的振幅為1/3a/m ，以相位常數為20rad/m 在空氣t=0 和 z=0 時，若取向為， （1）試寫出和的表達ez h ey