2014电子科大电磁场期末考试A.doc

电子科技大学2013-2014学年第 2 学期期 末 考试 A 卷 课程名称：电磁场与波（68学时） 考试形式：闭卷 考试日期：2014年7月 4日 考试时长：120_分钟 课程成绩构成：平时 20 %， 期中 10 %， 实验 10 %， 期末 60 % 本试卷试题由_三__部分构成，共_6__页。 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 合计 得分 一、填空题（共26分，共 13题，每空2 分） 1、已知传播方向为，电场强度为的均匀平面波从自由空间入射到理想导体表面（法线方向为），理想导体表面的自由电荷面密度，传导电流面密度。 2、时变电磁场的矢量位函数的旋度，标量位函数的定义。 3、已知角频率为的时谐电磁波在媒质中传播，则有耗媒质的损耗角正切，色散现象是指 电磁波的相速随频率改变 。 4、当 平行 极化波以布儒斯特角入射到两种媒质分界面dao时将发生全透射现象，其中 。而发生全反射现象时，入射角必须大于或等于临界角。 5、坡印廷定理的物理意义是： 单位时间内通过闭合曲面S进入体积V的电磁能量等于单位时间内体积V所增加的电磁场能量和单位时间内电场对体积V中的电流所做的功。 6、麦克斯韦方程组里表示时变的磁场产生电场的方程是：，表示时变的电场产生磁场的方程是：，表征高斯定理的方程是：。 二、判断题（ 共14分，共 7题，每题2分） 1．无限空间中的矢量场可以由其散度和旋度确定。……………………………….……………………..( √) 2．恒定磁场的能量只存在于有电流分布的空间中。…………………………………………………….. ( Х) 3．两个振幅不相等的线极化波一定不能合成为一个圆极化波。……………………………………….. ( Х) 4．电偶极子的远区辐射场是一个非均匀球面波。………………………………………………………. ( √ ) 5．导波系统中无法传播TEM波。………………………….. ……………………………………………( Х) 6．矩形波导管的次高模有可能是TM20模。………………………….. ………………………………..( Х) 7．垂直放置于地面上的电偶极子的最大辐射方向和地面成90°角。………………. …………….….( Х) 三、计算题（ 共60分） 1．（10分）已知接地的无限大导体平面如图所示，中间为一半径为r的导体半球。在距离导体半球球心为1.5r，和水平面夹角为60°的位置上放置点电荷q。求镜像电荷的位置和电量。 解： （1’） （1’） （2’） （1’） （2’） （1’） （2’） 2．（15分）已知同心导体球壳如图所示，球内填充介电常数为和的两层同心电介质层。两球壳间的电势差为U。求： 1）介质1和介质2中的极化强度和 2）各分界面上的极化电荷面密度 3）该导体系统的电容和电场能量 解： 1）根据高斯定理： （1’） 设内导体带电量为Q，则 (1’) 当arb时， (1’) 当brc时， (1’) (1’) 当arb时， (1’) 当brc时， (1’) (1’) (1’) 2) 当r=a时， (1’) 当r=b时， (1’) 当r=c时， (1’) 3) (1’) (1’) (2’) 3．（15分）已知在无限大理想电介质空间中传播的均匀平面波的电场强度，求： 1）m和n的值； 2）该电磁波的传播方向 3）该电磁波的极化方式 解： 1）根据均匀平面波的性质， (2’) (2) (2’) 2） 传播方向为： (3’) 3）根据任意方向传播的波的极化方式判断： 为左旋极化 (2’) 又 不成立 (2’) 该电磁波为左旋椭圆极化波 (2’) 4．（20分）一垂直的极化均匀平面波从z0的自由空间斜入射到一位于z=0的无限大理想导体板表面，已知入射波的电场强度，求： 1）反射波电场 2）合成波电场 3）