2011电磁场试卷及答案

«电磁场与微波技术»试卷A一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共20分)1.静电场是(C)A.无散场B.旋涡场C.无旋场D.既是有散场又是旋涡场2.已知(23)()(22)xyzDxyexyeyxe，如已知电介质的介电常数为0，则自由电荷密度为()A.B.1/C.1D.03.磁场的标量位函数的单位是(C)A.V/mB.AC.A/mD.Wb4.导体在静电平衡下，其内部电场强度(A)A.为零B.为常数C.不为零D.不确定5.磁介质在外部磁场作用下，磁化介质出现(C)A.自由电流B.磁化电流C.传导电流D.磁偶极子6.磁感应强度与磁场强度的一般关系为(C)A.HBB.0HBC.BHD.0BH007.极化强度与电场强度成正比的电介质称为(C)介质。A.各向同性B.均匀C.线性D.可极化8.均匀导电媒质的电导率不随(B)变化。A.电流密度B.空间位置C.时间D.温度9.磁场能量密度等于(D)A.EDB.BHC.21EDD.21BH10.镜像法中的镜像电荷是(A)的等效电荷。A.感应电荷B.原电荷C.原电荷和感应电荷D.不确定二、填空题(每空2分，共20分)1.电场强度可表示为_标量函数__的负梯度。2.体分布电荷在场点r处产生的电位为_______。3.一个回路的自感为回路的_自感磁链_与回路电流之比。4.空气中的电场强度5sin(2)xEetzV/m，则位移电流密度dJ=。5.安培环路定律的微分形式是，它说明磁场的旋涡源是有旋场。6.麦克斯韦方程组的微分形式是，，，。三、简答题(本大题共2小题，每小题5分，共10分)1.写出电荷守恒定律的数学表达式，说明它揭示的物理意义。2.写出坡印廷定理的微分形式，说明它揭示的物理意义。四、计算题(本大题)1.假设在半径为a的球体内均匀分布着密度为0的电荷，试求任意点的电场强度。2.一个同心球电容器的内、外半径为a、b，其间媒质的电导率为，求该电容器的漏电电导。3.已知空气媒质的无源区域中，电场强度100cos()zxEeetz，其中,为常数，求磁场强度。4.均匀平面波的磁场强度的振幅为1/3A/m，以相位常数为20rad/m在空气中沿ze方向传播。当t=0和z=0时，若H取向为ye，（1）试写出E和H的表达式；（2）求出频率、波长、相速和波阻抗；（3）求在0ZZ处垂直穿过半径R=2m的圆平面的平均功率密度。五.证明题1.证明：在两种不同媒质的分界面上，电场强度E的切向分量是连续的。2.证明：在有电荷密度和电流密度J的均匀均匀无损耗媒质中，电场强度E的波动方程为222()EJEtt«电磁场与微波技术»试卷B一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共20分)1.静电场中，点电荷所产生的电场强度的大小与场点到点电荷的距离大小(D)A.成正比B.成反比C.平方成正比D.平方成反比2.电位移矢量与电场强度之间的关系为(A)A.0DEB.0EDC.DED.ED3.已知(23)()(22)xyzDxyexyeyxe，如已知电介质的介电常数为0，则自由电荷密度为(D)A.3B.3/C.3D.05.矢量磁位的旋度是(A)A.磁感应强度B.电位移矢量C.磁场强度D.电场强度6.导体在静电平衡下，其内部电场强度(A)A.为零B.为常数C.不为零D.不确定9.静电场能量We等于(C)A.VEDdVB.12VEHdVC.12VEDdVD.VEHdV10.极化强度与电场强度同方向的电介质称为(C)介质。A.各向同性B.均匀C.线性D.可极化11.静电场中(D)在通过分界面时连续。A.EB.DC.E的切向分量D.J12.在使用镜像法解静电边值问题时，镜像电荷必须位于()A.待求场域内B.待求场域外C.边界面上D.00任意位置14.传导电流是由()形成的。A.真空中带电粒子定向运动B.电介质中极化电荷v运动C.导体中自由电子的定向运动D.磁化电流v速移动二、填空题(每空2分，共20分)1._静电场_是指相对于观察者为静止的电荷产生的场。2._电偶极子_是指由间距很小的两个等量异号点电荷组成的系统。3.极化强度和电场强度_成正比_的介质称为线性介质。4.恒定电流场的边界条件为_______。5.磁感应强度在有向曲面上的通量简称为，单位是。6.磁通连续性原理的微分形式是。7.磁场强度可以表示为一个标量函数的负梯度，即。8.在无源区域中，磁场强度矢量H满足的波动方程为。三、简答题(本大题共3小题，每小题5分，共15分)1.试写出复数形式的麦克斯韦方程组，并说明它与瞬时形式的麦克斯韦方程组有何区别。2.写出真空中安培环路定律的数学表达式，说明它揭示的物理意义。四、计算题(本大题共3小题，第1、2题各8分，第3题10分，共26分)1.一个半径为a的导体球，带电量为Q，在导体球外套有外半径为b的同心介质球壳，壳外是空气，如图所示。求空间任一点D、E、P以及束缚电荷密度。第1题图2.半径为a的无限长直导线，载有电流I，计算导体内、外的磁感应强度。3.均匀平面波的磁场强度的振幅为1/3A/m，以相位常数为20rad/m在空气中沿ze方向传播。当t=0和z=0时，若H取向为ye，（1）试写出E和H的表达式；（2）求出频率、波长、相速和波阻抗；（3）求在0ZZ处垂直穿过半径R=2m的圆平面的平均功率。五、证明题1.证明麦克斯韦方程组包含了电荷守恒定律。2.证明在两种不同媒质的分界面上，磁感应强度B的法向分量是连续的。