2012年上学期电磁场与电磁波试卷A答案

电子科技大学中山学院试题标准答案及评分标准（201_1_-201_2_学年第二学期）课程名称电磁场与电磁波考试班级通信10A、无线10试题套数A命题人马云辉送题时间2012年5月27日考试形式闭卷基本要求对填空题、选择题、判断题等客观类题目的答案须做到答题标准唯一，简述题、论述题、分析题等主观类题目的答案，须提供答题要点或评分标准。标准答案及评分细则：一、填空题（每空1分，共16分）1.1+x+y22.路径3.电场4.HB5.电场6.DE21HB217.)/(105.18sm8.0459.色散10.23/1，11.全反射，等于布儒斯特角b12.几何长度远小于波长的载流线元，sin二、选择题（每小题1分，共10分）1.a2.c3.c4.a5.c6.b7.a8.b9.c10.b三、简答题（共30分）1.答：Sd)(ldSltDJH——磁场强度沿任意闭合曲线的环量等于穿过以该闭合曲线为周界的任意曲面的传导电流与位移电流之和。SdldSltBE——电场强度沿任意闭合曲线的环量等于穿过以该闭合曲线为周界的任意曲面的磁通量变化率的负值。0SSdB——穿过任意闭合曲面的磁感应强度的通量恒等于0。qSdDS——穿过任意闭合曲面的电位移的通量等于该闭合面包含的自由电荷的代数和。注：每个方程1分，每个物理意义1分。2.答：边界条件是在媒质参数突变的交界面两侧电磁场量满足的关系式。（2分）边界条件为0)(21HHen（1分）0)(21EEen（1分）0)(21BBen（1分）0)(21DDen（1分）3.答：tDJd（1分）)sin(2kztedtJDxd（1分）ED（1分）)/()sin(2mVkzteDEx（1分）4.答：①电场、磁场与传播方向之间相互垂直，是横电磁波（TEM波）；②电场与磁场的振幅不变；③波阻抗为实数，电场与磁场同相位；④电磁波的相速与频率无关，无色散；⑤电场能量密度等于磁场能量密度，能量的传输速度等于相速。注：每项1分。5.答：等相位面为平面且在此平面上电场和磁场的方向、振幅及相位都保持不变的电磁波称为均匀平面波。（2分）电磁波的极化特性是指空间任意给定点处电场强度矢量的取向随时间变化的特性，并用电场强度矢量的端点随时间变化的轨迹来描述。（2分）极化可分为直线极化、圆极化和椭圆极化三种。（3分）四、解：如下图所示，镜像电荷有'q和''q，其电荷量及位置分别为2,22''RDRdqqDRq；0,2'''''dqqq（4分）由于q和'q在球面上产生的电位为零，故球面上的电位仅由电荷''q产生，即RqRq00''84球面（2分）而点电荷q受到的静电力为20220202887)2(42)22(42'''RqRqqRRqqFFFqqqq（4分）负号说明此力是吸引力。五、解：（1）由H的表达式可得4,0,343zyxzyxkkkzxzkykxkrk（1分）所以5222zyxkkkk（1分）故)(105.721035228800Hzckfcfck（2分）)(4.0522mk（2分）（2）传播方向的单位矢zxzxneeeekke8.06.0543（1分）neHE0（1分）)/()43(cos28.06.0)43(cos10341202mVzxteeezxteeyzxzx（2分）（3）)43(2)43(43410,2zxjzxzxjyeeeHeeE（2分）)/(604330034102Re21Re212)43(2)43(*mWeeeeeeeeHESnzxzxjzxzxjyav（4分）注意：也可采用公式TavdttzxSTS),,(1计算。六、解：（1）由电场的表达式可知，波是沿+z方向传播。（2分）（2）反射波电磁场依次是)/(100)(32mVeejeEzjyxr（2分）)/(65100111323200mAeeejeejeeEeHzjyxzjyxzrzr（2分）（3）入射波为左旋圆极化波（2分），反射波为右旋圆极化波（2分）。（4）因为入射波磁场是)/(6510011323200mAeeejeejeeEeHzjyxzjyxzizi(2分)故合成场分别为zejejeejeeejeEEEyxzjyxzjyxri32sin)(200100)(100)(3232（2分）zeejeeejeeejHHHyxzjyxzjyxri32cos)(35)(65)(653232（2分）（5）yxyxzzzsejeeejeHeJ35350（2分）命题人签名：2012年05月27日