信息学院2012-2013学年《电磁场理论》考试题A

1兰州大学2012～2013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、平行板电容器两极板间的电压为U、间距为d，其间的介电常数为，则极板上的自由电荷面密度为。2、已知同轴线内外导体的半径分别为1r和2r，其间填充介电常数为的介质，同轴线内外导体间的电压为U，则单位长同轴线中储存的电场能量为。3、垂直极化波从水下源以入射角020i投射到水与空气的分界面上，水的81r，则临界角为。4、真空中4cos()ztyEe，则空间任意点的位移电流密度为：。5、写出法拉第电磁感应定律的积分形式：。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.时变电磁场的情况下，只要场点距离源点的距离越远，则推迟作用就一定越明显。（）2.电位移矢量D的通量源是自由电荷，电位移线从正的自由电荷出发而终止于负的自由电荷。（）3.磁场中的能量是在磁场建立的过程中由外电源做功而获得的。（）4.对于电磁波而言，其坡印亭矢量的大小是穿过与电磁波传播方向垂直的单位题号一二三四五总分分数阅卷教师2面积的能量。（）5.应用镜像法时，镜像电荷绝对不可以出现在待研究区域内部。（）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空气中一半径为a、介质常数为、带电量为Q的介质球，则球心处的电势为（）A.aQ04；B.0；C.aQaQ840；D.aQ8.2柱坐标系中，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.3均匀平面电磁波电场强度矢量的波动方程复数形式为（）A.022EE；B.022EEk；C.02EE；D.0222tEE.4一均匀平面电磁波的电场强度如下，则下列关于极化方式中说法正确的是哪一个？3cos()4cos()xztytyEee，（）A.左旋椭圆极化；B.右旋椭圆极化；C.圆极化；D.线性极化化.5一个二元天线阵如下图，两个单元垂直于纸面放置，馈电电流幅度相同，但相位上2号比1号超前/4,二者间距为/2，则该天线阵的最大辐射方向为：A.14arcsin；B.14arccos；C./3；D./4.四.计算题（共55分）21第三题第5小题图31.(15分)有一横截面为a×b的矩形薄导体管，其各边界面的电势如图所示，管内电势满足拉普拉斯方程即02T。试求该矩形域内的势函数；2.(15分)有一线极化的均匀平面波在海水（mSrr/4,1,80）中沿+y方向传播，其磁场强度在y=0处为60.1sin(210)(/)xtAmHe（1）求衰减常数、相移常数、波速；（2）波的振幅衰减10%时传播了多少距离；（3）写出(,)ytH的表示式。3.(15分)已知在球坐标系中，有一个天线所产生的远区电场强度如下为j0sin2rEerEe。试求：（1）磁场强度；（2）该天线的主瓣宽度；（3）该天线的辐射功率。4、(10分)空气中有一半圆形导体与两段半无限长直导体组成的电流回路，如图所示。其中通有电流I，计算O处磁感应强度的大小。第四题第1小题图abxy0n00cos2xa04考试中可能遇到的公式：1、柱坐标系：zrzffrrffeee12、球坐标系：FrrFFrrrrrrsinsinsin2eeeF3、1208.85410F/m4、70410H/m第四题第4小题图Oa