信息学院2011-2012学年2009级《电磁场理论》考试题A

共4页第1页iabc第一题第4小题图兰州大学2011～2012学年第1学期期末考试试卷（A卷）课程名称：《电磁场理论》《电磁场与电磁波》任课教师：学院：信息科学与工程学院专业：年级：姓名：校园卡号：注意：所有的答案均填写在答题纸上。一.填空题（每小题3分，共15分）1.一个夹角为N的接地金属二面角内部有一个点电荷，则利用镜像法计算二面角内部电势分布时，镜像电荷有个；2.同轴线非磁性内外导体的半径分别为1r与2r，其中分别载有电流I，则同轴线的内导体中磁场的能量密度是；3.均匀直线天线阵中各单元天线的间距为20，欲使其最大辐射方向为2，则此天线阵中各单元天线依次滞后的相位角是；4.载流直导线与一矩形回路共面，如图所示。设a=0.2m,bc=0.1m,71.0cos(210)itA,则回路中的感应电动势为_________________；（顺时针方向为参考方向，-70=12.5710H/m;ln2=0.693）5.介电常数为r9的非磁性理想介质中有一均匀平面电磁波斜入射到空气中，则在介质平面上的临界角为_________________。二.判断题（每小题3分，共15分；在括号内正确的打√，错误的打×。）1.无限长载流直导线的外表面处，电场强度方向与导体表面不垂直；（）2.有耗介质中的均匀平面电磁波的相速度为/1pv；（）题号一二三四五总分分数阅卷教师共4页第2页3.若球形电容器内、外极板的半径分别为r1与r2，其间电压为U，则其间介质中的电场强度是rerrrUrr21221)(；（）4.一接地空心导体球壳内外半径分别为1r、2r，在球内距离球心d处)(1rd放置一点电荷Q，则其镜像电荷位于dr22；（）5.电路中电容器两个极板之间是理想介质，因此中间没有电流流过。（）三.选择题（每小题3分，共15分；将正确答案的字母填在括号内。）1.沿＋Z方向传播的左旋椭圆极化波；（）A.zkjyxejEiEE)(,B.zkjyxejEiEE)(－,C.zkjyxejjEiEE)(,D.zkjyxejjEiEE)(.2.麦克斯韦方程组中，反映“磁生电”的那个微分方程是（）A.DHJt；B.BEt；C.0B；D.D；3.柱坐标系中，已知静电场的电势为BA，BA,为常数。则电场强度为（）A.erA；B.rrAe；C.erA；D.eA.4.关于天线方向性系数说法正确的是（）A.D越大，辐射效率越高；B.D越大，天线增益越高；C.D越大，天线方向性越好；D.D越大，天线性能越好.5.同轴线内外导体的半径分别为1r与2r，则单位长度的外自感是（）A.021ln2rr；B.021ln4rr；C.012ln2rr；D.012ln4rr；共4页第3页00abo0U0第四题第1小题图四.计算题（共55分）1.（15分）如图所示为一长方形截面的导体槽，槽可以视为无限长，其上有一块与槽相绝缘的盖板，槽的电位为零，盖板的电位为0U，求槽内的电位函数。2.（15分）有一正弦均匀平面波由空气斜入射到z=0的理想导体平面上，其电场强度复数表示式为(68)(,)10/mjxziyxzeEe（V）（1）求波的频率和波长；（2）以余弦函数为基准，写出(,,)ixztE、(,,)ixztH的瞬时表示式；（3）确定入射角；（4）求反射波的(,)rxzE；（5）求总场1(,)xzE。3.(10分)已知，一个天线在远区产生的辐射磁场为j0jsinerrEEe求：（1）该天线的辐射磁场；（2）主瓣宽度的大小；（3）该天线的辐射功率。共4页第4页abc1212第四题第4小题图4.（15分）两层介质的同轴电缆，介质分界面为同轴的圆柱面，内导体半径为a，分界面半径为b，外导体内半径为c；两层介质的介电常数为1和2，漏电导为1和2。当外加电压0U时，计算：（1）介质中的电场强度；（2）内外导体上的电荷面密度；（3）单位长度的电容及漏电导。考试中可能遇到的公式：1、球坐标系：)()sin()sin(sin122rFFrFrrrFr2、球坐标系：FrrFFrrrrrrsinsinsin12eeeF；柱坐标系：zrzrFrFFzrrreeeF3、磁感应强度计算公式：lRRI2'0dπ4elB