电磁场与电磁波答案

1系（部）：专业班级：学号：姓名：----------------------------------------------------------------------------------------------密封线----------------------------------------------------------------------------------------------答题纸不够时，可以写到纸的背面注意保持试卷完整，试卷拆开无效---------------------------------------------------------------------------------------------装订线------------------------------------------------------------------------------------------------桂林工学院博文管理学院考试（考查）试卷（2013~2014学年度第二学期）课程名称：工程电磁场[A]卷主要命题者：集体考核专业班级：通信、电信2011级题号一二三四五六七八九总分得分一、填空（每空2分，共24分）1、亥姆赫兹定理说明：在空间有限区域V内的某一矢量场F，可以由它的散度、旋度和边界条件唯一地确定，亥姆赫兹定理是研究电磁场理论的一条主线。2、位于坐标原点的点电荷q在无限大真空中引起的电场强度E(r)=qer/4piE0r^2，在无限大真空中引起的电位φ(r)=q/4E0rpi。3、已知介质中有恒定电流分布J，则介质中磁场强度H和J的关系为JS/L。4、已知体积为V的介质的磁导率为µ，其中的恒定电流J分布在空间形成磁场分布B和H，则空间的静磁能量体密度为H/2，空间的总静磁能量为1/2*HBdV的积分。5、时变电磁场的波动方程(即动态位的达朗贝尔方程)表达式为180页和。6、均匀平面电磁波是等相位面为平面，且在该平面上各点的电场E，磁场H都相同的电磁波。二、判断题（在括号内做记号，“√”表示对，“×”表示错。全打“√”或全打“×”不得分。每题1分，共10分）1、一个矢量场的旋度是一个标量函数。（×）2、qSdSD，表明任意闭合面S上的电通密度D的面积分，等于该闭合面内的总自由电荷，而与一切极化电荷及闭合面外的自由电荷电荷无关。（√）3、微小电流环产生的磁场与一根微小的永久磁针周围的磁场分布相同。（√）4、在理想介质的分界面上，平面电磁波只有从光疏介质射向光密介质时，才有可能发生全反射现象。（×）8、低频交流情况下，平行板电容器中的位移电流和导线中的传导电流一样可以测量。（×）9、磁矢位和电位都是标量。（×）10、海水属于良导体，所以海水中的无线电通讯必须使用高频无线电波。（×）三、单项选择题（每题2分，共20分）1、拉普拉斯算子2表示C。(A))((B))(（C）)(（D）)(2、介电常数为的均匀介质区域中，静电荷的体密度为，已知这些电荷产生的电场为E＝E(x,y,z)，设D=E，下面的表达式成立的是C。(A)0D（B）/E0(C)D(D)0D3、导体在静电平衡条件下，其内部电场强度B。（A）为常数（B）为零（C）不为零（D）不确定4、两种均匀导电媒质中恒定电场满足的边界衔接条件是D。（A）D1n=D2n（B）J1n=J2n（C）E1t=E2t（D）同时选择B和C5、以下关于时变电磁场的叙述中，不正确的是B。（A）电场是有旋场（B）电场和磁场相互激发（C）电荷可以激发电场（D）磁场是有源场6、用坡印亭矢量来分析电磁能沿同轴线传送时，能量的传送是D。（A）由带电粒子在内导体中运动而传送。（B）沿着内导体从电源到负载，又有一部分沿着外导线从负载送回电源。（C）沿着内导体通过中间介质层从电源传送到负载。（D）在内导体上克服了导线的功率损耗，将一部分能量送到负载。7、以下关于在导电媒质中传播的电磁波的叙述中，正确的是B。（A）不再是平面波（B）电场和磁场不同相(C)振幅不变(D)以TE波形式传播8、电场强度为E=E1msin(ωt-βz+π/4)ex+E2mcos(ωt-βz-π/4)ey的电磁波是C。(A)线极化波(B)椭圆极化波(C)右旋圆极化波(D)左旋圆极化波9、频率为3×109Hz的场源，在自由空间中的波长为D。（A）1m（B）30cm（C）20cm（D）10cm10、真空中均匀平面波的波阻抗为D。（A）237Ω（B）337Ω（C）277Ω（D）377Ω2答题纸不够时，可以写到纸的背面注意保持试卷完整，试卷拆开无效---------------------------------------------------------------------------------------------装订线------------------------------------------------------------------------------------------------四、（12分）试写出麦克斯韦方程组的微分形式，并简要说明各方程的物理意义。五、（14分）真空中有电荷q均匀分布于一半径为a的球面上。试求球内、外的电场强度和电位分布。3答题纸不够时，可以写到纸的背面注意保持试卷完整，试卷拆开无效---------------------------------------------------------------------------------------------装订线------------------------------------------------------------------------------------------------六、（8分）磁导率为，半径为a的无限长导磁媒质圆柱，其中心有无限长的线电流I，圆柱外是空气，试求圆柱内外的磁感应强度B和磁场强度H。七、（10分）已知自由空间中电磁波的电场强度表达式E)106cos(508xteyV/m。1）试问此波是否是均匀平面波，并陈述理由；2）求出该波的频率f、波长λ、波速v、相位常数β和波的传播方向，并写出磁场强度的表达式H。（ε0＝8.85×10－12F/mμ0=4π×10-7H/m）；3）若在0xx处水平放置一半径R=2.5m的圆环，求垂直穿过圆环的平均电磁功率。4五、（12分）真空中有电荷以体密度均匀分布于一半径为a的球中．．。试求球内、外的电场强度和电位分布。