电磁场与电磁波试题答案Word格式文档下载.docx

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（2）球外任一点的电位移矢量。

19．设无限长直导线与矩形回路共面，（如图1所示），

（1）判断通过矩形回路中的磁感应强度的方向（在图中标出）；

（2）设矩形回路的法向为穿出纸面，求通过矩形回路中的磁通量。

图1

20．如图2所示的导体槽，底部保持电位为，其余两面电位为零，

（1）写出电位满足的方程；

（2）求槽内的电位分布

无穷远

图2

五、综合题（10分）

21．设沿方向传播的均匀平面电磁波垂直入射到理想导体，如图3所示，该电磁波电场只有分量即

（1）求出入射波磁场表达式；

（2）画出区域1中反射波电、磁场的方向。

区域1区域2

图3

《电磁场与电磁波》试题2

1．在均匀各向同性线性媒质中，设媒质的介电常数为，则电位移矢量和电场满足的方程为：

2．设线性各向同性的均匀媒质中电位为，媒质的介电常数为，电荷体密度为，电位所满足的方程为。

3．时变电磁场中，坡印廷矢量的数学表达式为。

4．在理想导体的表面，电场强度的分量等于零。

5．表达式称为矢量场穿过闭合曲面S的。

6．电磁波从一种媒质入射到理想导体表面时，电磁波将发生。

7．静电场是保守场，故电场强度沿任一条闭合路径的积分等于。

8．如果两个不等于零的矢量的点积等于零，则此两个矢量必然相互。

9．对横电磁波而言，在波的传播方向上电场、磁场分量为。

10．由恒定电流产生的磁场称为恒定磁场，恒定磁场是场，因此，它可用磁矢位函数的旋度来表示。

二、简述题（每小题5分，共20分）

11．试简述磁通连续性原理，并写出其数学表达式。

12．简述亥姆霍兹定理，并说明其意义。

13．已知麦克斯韦第二方程为，试说明其物理意义，并写出方程的微分形式。

14．什么是电磁波的极化？

极化分为哪三种？

15．矢量函数，试求

（2）求出两矢量的夹角

17．方程给出一球族，求

（1）求该标量场的梯度；

（2）求出通过点处的单位法向矢量。

18．放在坐标原点的点电荷在空间任一点处产生的电场强度表达式为

（1）求出电力线方程；

（2）画出电力线。

19．设点电荷位于金属直角劈上方，如图1所示，求

（1）画出镜像电荷所在的位置

（2）直角劈内任意一点处的电位表达式

20．设时变电磁场的电场强度和磁场强度分别为：

（1）写出电场强度和磁场强度的复数表达式

（2）证明其坡印廷矢量的平均值为：

五、综合题（10分）

21．设沿方向传播的均匀平面电磁波垂直入射到理想导体，如图2所示，该电磁波电场只有分量即

（3）求出反射波电场的表达式；

（4）求出区域1媒质的波阻抗。

《电磁场与电磁波》试题3

一、填空题（每小题1分，共10分）

1．静电场中，在给定的边界条件下，拉普拉斯方程或方程的解是唯一的，这一定理称为唯一性定理。

2．在自由空间中电磁波的传播速度为。

3．磁感应强度沿任一曲面S的积分称为穿过曲面S的。

4．麦克斯韦方程是经典理论的核心。

5．在无源区域中，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生，使电磁场以波的形式传播出去，即电磁波。

6．在导电媒质中，电磁波的传播速度随频率变化的现象称为。

7．电磁场在两种不同媒质分界面上满足的方程称为。

8．两个相互靠近、又相互绝缘的任意形状的可以构成电容器。

9．电介质中的束缚电荷在外加电场作用下，完全脱离分子的内部束缚力时，我们把这种现象称为。

10．所谓分离变量法，就是将一个函数表示成几个单变量函数乘积的方法。

二、简述题（每小题5分，共20分）

11．已知麦克斯韦第一方程为，试说明其物理意义，并写出方程的积分形式。

12．试简述什么是均匀平面波。

13．试简述静电场的性质，并写出静电场的两个基本方程。

14．试写出泊松方程的表达式，并说明其意义。

三、计算题（每小题10分，共30分）

15．用球坐标表示的场，求

（1）在直角坐标中点（-3，4，5）处的；

（2）在直角坐标中点（-3，4，5）处的分量

16．矢量函数，试求

（2）若在平面上有一边长为2的正方形，且正方形的中心在坐标原点，试求该矢量穿过此正方形的通量。

17．已知某二维标量场，求

（1）标量函数的梯度；

（2）求出通过点处梯度的大小。

四、应用题（每小题10分，共30分）

18．在无源的自由空间中，电场强度复矢量的表达式为

（3）试写出其时间表达式；

（4）判断其属于什么极化。

19．两点电荷，位于轴上处，位于轴上处，求空间点处的

（1）电位；

（2）求出该点处的电场强度矢量。

20．如图1所示的二维区域，上部保持电位为，其余三面电位为零，

（1）写出电位满足的方程和电位函数的边界条件

五、综合题（10分）

21．设沿方向传播的均匀平面电磁波垂直入射到理想导体，如图2所示，该电磁波为沿方向的线极化，设电场强度幅度为，传播常数为。

（5）试写出均匀平面电磁波入射波电场的表达式；

（6）求出反射系数。

《电磁场与电磁波》试题（4）

1．矢量的大小为。

2．由相对于观察者静止的，且其电量不随时间变化的电荷所产生的电场称为。

3．若电磁波的电场强度矢量的方向随时间变化所描绘的轨迹是直线，则波称为。

4．从矢量场的整体而言，无散场的不能处处为零。

5．在无源区域中，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，使电磁场以的形式传播出去，即电磁波。

6．随时间变化的电磁场称为场。

7．从场角度来讲，电流是电流密度矢量场的。

8．一个微小电流环，设其半径为、电流为，则磁偶极矩矢量的大小为。

9．电介质中的束缚电荷在外加作用下，完全脱离分子的内部束缚力时，我们把这种现象称为击穿。

10．法拉第电磁感应定律的微分形式为。

11．简述恒定磁场的性质，并写出其两个基本方程。

12．试写出在理想导体表面电位所满足的边界条件。

13．试简述静电平衡状态下带电导体的性质。

14．什么是色散？

色散将对信号产生什么影响？

15．标量场，在点处

（1）求出其梯度的大小

（2）求梯度的方向

17．矢量场的表达式为

（1）求矢量场的散度。

（2）在点处计算矢量场的大小。

18．一个点电荷位于处，另一个点电荷位于处，其中。

（1）求出空间任一点处电位的表达式；

（2）求出电场强度为零的点。

19．真空中均匀带电球体，其电荷密度为，半径为，试求

（1）球内任一点的电位移矢量

（2）球外任一点的电场强度

20．无限长直线电流垂直于磁导率分别为的两种磁介质的交界面，如图1所示。

（1）写出两磁介质的交界面上磁感应强度满足的方程

（2）求两种媒质中的磁感应强度。

21．设沿方向传播的均匀平面电磁波垂直入射到理想导体，如图2所示，入射波电场的表达式为

（1）试画出入射波磁场的方向

（2）求出反射波电场表达式。

《电磁场与电磁波》试题（5）

1．静电场中，在给定的边界条件下，拉普拉斯方程或泊松方程的解是唯一的，这一定理称为。

2．变化的磁场激发，是变压器和感应电动机的工作原理。

3．从矢量场的整体而言，无旋场的不能处处为零。

4．方程是经典电磁理论的核心。

5．如果两个不等于零的矢量的点乘等于零，则此两个矢量必然相互。

6．在导电媒质中，电磁波的传播速度随变化的现象称为色散。

7．电场强度矢量的方向随时间变化所描绘的称为极化。

8．两个相互靠近、又相互的任意形状的导体可以构成电容器。

9．电介质中的束缚电荷在外加电场作用下，完全分子的内部束缚力时，我们把这种现象称为击穿。

10．所谓分离变量法，就是将一个多变量函数表示成几个函数乘积的方法。

11．简述高斯通量定理，并写出其积分形式和微分形式的表达式。

12．试简述电磁场在空间是如何传播的？

13．试简述何谓边界条件。

14．已知麦克斯韦第三方程为，试说明其物理意义，并写出其微分形式。

15．已知矢量，

（1）求出其散度

（2）求出其旋度

16．矢量，，

（1）分别求出矢量和的大小

17．给定矢量函数，试

（2）在点处计算该矢量的大小。

四、应用题（每小题10分，共30分

18．设无限长直线均匀分布有电荷，已知电荷密度为如图1所示，求

（1）空间任一点处的电场强度；

（2）画出其电力线，并标出其方向。

19．设半径为的无限长圆柱内均匀地流动着强度为的电流，设柱外为自由空间，求

（1）柱内离轴心任一点处的磁场强度；

（2）柱外离轴心任一点处的磁感应强度。

20．一个点电荷位于一无限宽和厚的导电板上方，如图2所示，

（1）计算任意一点的的电位；

（2）写出的边界上电位的边界条件。

21．平面电磁波在的媒质1中沿方向传播，在处垂直入射到的媒质2中，，

如图3所示。

入射波电场极化为方向，大小为，自由空间的波数为，

（1）求出媒质1中入射波的电场表达式；

（2）求媒质2中的波阻抗。

媒质1

媒质2

《电磁场与电磁波》试题（6）

1．如果一个矢量场的旋度等于零，则称此矢量场为。

2．电磁波的相速就是传播的速度。

3．实际上就是能量守恒定律在电磁问题中的具体表现。

4．在导电媒质中，电磁波的传播随频率变化的现象称为色散。

5．一个标量场的性质，完全可以由它的来表征。

6．由恒定电流所产生的磁场称为。

7．若电磁波的电场强度矢量的方向随时间变化所描绘的轨迹是圆，则波称为。

8．如果两个不等于零的矢量相互平行，则它们的叉积必等于。

9．对平面电磁波而言，其电场和磁场均于传播方向。

10．亥姆霍兹定理告诉我们，研究任何一个矢量场应该从矢量的两个角度去研究。

11．任一矢量场为，写出其穿过闭合曲面S的通量表达式，并讨论之。

12．什么是静电场？

并说明静电场的性质。

13．试解释什么是TEM波。

14．试写出理想导体表面电场所满足的边界条件。

15．某矢量函数为

（1）试求其散度

（2）判断此矢量函数是否可能是某区域的电场强度（静电场）？

16．已知、和为任意矢量，若，则是否意味着

（1）总等于呢？

（2）试讨论之。

17．在圆柱坐标系中，一点的位置由定出，求该点在

（1）直角坐标系中的坐标

（2）写出该点的位置矢量。

18．设为两种媒质的分界面，为空气，其介电常数为

，为介电常数的媒质2。

已知空气中的

电场强度为，求

（1）空气中的电位移矢量。

（2）媒质2中的电场强度。

19．设真空中无限长直导线电流为，沿轴放置，如图1所示。

求

（1）空间各处的磁感应强度

（2）画出其磁力线，并标出其方向。

20．平行板电容器极板长为、宽为，极板间距为，设两极板间的电压为，如图2所示。

（1）电容器中的电场强度；

（2）上极板上所储存的电荷。

图2

21．平面电磁波在的媒质1中沿方向传播，在处垂直入射到的媒质2中，

。

电磁波极化为方向，角频率为，如图3所示。

（1）求出媒质1中电磁波的波数；

（2）反射系数。

《电磁场与电磁波》试题（7）

一、填空题（每小题1分，共10分）

1．如果一个矢量场的散度等于零，则称此矢量场为。

2．所谓群速就是包络或者是传播的速度。

3．坡印廷定理，实际上就是定律在电磁问题中的具体表现。

4．在理想导体的内部，电场强度。

5．矢量场在闭合曲线C上环量的表达式为：

6．设电偶极子的电量为，正、负电荷的距离为，则电偶极矩矢量的大小可表示为。

7．静电场是保守场，故电场强度从到的积分值与无关。

8．如果两个不等于零的矢量的叉积等于零，则此两个矢量必然相互。

9．对平面电磁波而言，其电场、磁场和波的三者符合右手螺旋关系。

10．所谓矢量线，乃是这样一些曲线，在曲线上的每一点上，该点的切线方向与矢量场的方向。

11．什么是恒定磁场？

它具有什么性质？

12．试简述法拉第电磁感应定律，并写出其数学表达式。

13．什么是相速？

14．高斯通量定理的微分形式为，试写出其积分形式，并说明其意义。

15．自由空间中一点电荷位于，场点位于

（1）写出点电荷和场点的位置矢量

（2）求点电荷到场点的距离矢量

16．某二维标量函数，求

（1）标量函数梯度

（2）求梯度在正方向的投影。

17．矢量场，求

（1）矢量场的散度

（2）矢量场在点处的大小。

18．电偶极子电量为，正、负电荷间距为，沿轴放置，中心位于原点，如图1所示。

求

（1）求出空间任一点处P的电位表达式；

（2）画出其电力线。

图1

19．同轴线内导体半径为，外导体半径为，内、外导体间介质为空气，其间电压为

（1）求处的电场强度；

（2）求处的电位移矢量。

20．已知钢在某种磁饱和情况下磁导率，当钢中的磁感应强度、时，

此时磁力线由钢进入自由空间一侧后，如图3所示。

（1）与法线的夹角

（2）磁感应强度的大小

极化为方向，如图4所示。

（1）求出媒质2中电磁波的相速；

（2）透射系数。

《电磁场与电磁波》试题（8）

1．已知电荷体密度为，其运动速度为，则电流密度的表达式为：

。

2．设线性各向同性的均匀媒质中电位为，媒质的介电常数为，电荷体密度为零，电位所满足的方程为。

3．时变电磁场中，平均坡印廷矢量的表达式为。

4．时变电磁场中，变化的电场可以产生。

5．位移电流的表达式为。

6．两相距很近的等值异性的点电荷称为。

7．恒定磁场是场，故磁感应强度沿任一闭合曲面的积分等于零。

9．对平面电磁波而言，其电场、磁场和波的三者符合右手螺旋关系。

10．由恒定电流产生的磁场称为恒定磁场，恒定磁场是连续的场，因此，它可用磁矢位函数的来表示。

11．已知麦克斯韦第一方程为，试说明其物理意义，并写出方程的微分形式。

12．什么是横电磁波？

13．从宏观的角度讲电荷是连续分布的。

试讨论电荷的三种分布形式，并写出其数学表达式。

14．设任一矢量场为，写出其穿过闭合曲线C的环量表达式，并讨论之。

三、计算题（每小题5分，共30分）

15．矢量和，求

（1）它们之间的夹角；

（2）矢量在上的分量。

16．矢量场在球坐标系中表示为，

（1）写出直角坐标中的表达式；

（2）在点处求出矢量场的大小。

17．某矢量场，求

（1）矢量场的旋度；

（2）矢量场的在点处的大小。

18．自由空间中一点电荷电量为2C，位于处，设观察点位于处，求

（1）观察点处的电位；

（2）观察点处的电场强度。

19．无限长同轴电缆内导体半径为，外导体的内、外半径分别为和。

电缆中有恒定电流流过

（内导体上电流为、外导体上电流为反方向的），设内、外导体间为空气，如图1所示。

（1）求处的磁场强度；

（2）求处的磁场强度。

20．平行板电容器极板长为、宽为，极板间距为，如图2所示。

设的极板上的自由电荷总量为，求

（1）电容器间电场强度；

（2）电容器极板间电压。

21．平面电磁波在的媒质1中沿方向传播，在处垂直入射到的媒质2中，。

极化为方向，如图3所示。

（1）求出媒质2电磁波的波阻抗；

（2）求出媒质1中电磁波的相速。

《电磁场与电磁波》试题（9）

一.填空题（共20分，每小题4分）

1.对于某一标量和某一矢量：

（）＝；

（）＝。

2.对于某一标量u，它的梯度用哈密顿算子表示为；

在直角坐标系下表示为。

3.写出安培力定律表达式。

写出毕奥－沙伐定律表达式。

4.真空中磁场的两个基本方程的积分形式为和。

5.分析静电矢量场时，对于各向同性的线性介质，两个基本场变量之间的关系为，通常称它为

。

二.判断题（共20分，每小题2分）

正确的在括号中打“√”，错误的打“×

”。

1.电磁场是具有确定物理意义的矢量场，但这些矢量场在一定的区域内并不具有一定的分布规律。

（）

2.矢量场在闭合路径上的环流和在闭合面上的通量都是标量。

3.按统一规则绘制出的力线可以确定矢量场中各点矢量的方向，还可以根据力线的疏密判别出各处矢量的大小及变化趋势。

4.从任意闭合面穿出的恒定电流为零。

5.在无界真空中，如果电荷分布状态已确定，则他们的电场分布就可以确定。

6.一根微小的永久磁针周围的磁场分布与微小电流环周围的磁场分布是不同的。

（）

7.电场强度是“场”变量，它表示电场对带电质点产生作用的能力。

8.导体或介质所受到的静电力可以由能量的空间变化率计算得出。

9.静电场空间中，任意导体单位表面所受