华侨大学2009工程电磁场B卷.doc

B卷  PAGE 3 华侨大学2008 2009学年第二学期工程电磁场试题 B卷 院系：_______________________________ 专业、班级：___________________________ 姓名：_______________________________ 学号：_________________________________ 考试说明 1. 请同学按监考老师指定的位子就坐。计算题要有简明过程，只有答案，本题得零分。 2. 本试卷包含2个大题，17个小题。全卷满分100分，考试用时120分钟。 一． 填充题（在下列各题中，请将题中所要求的解答填入题干中的各横线上方内。本大题共20分，共计10小题，每小题2分） 1．静电场中麦克斯韦方程组的微分形式是为 、 ； 恒定磁场中麦克斯韦方程组的微分形式是 、 。 2．真空中，点电荷q在距其R处的场点p处所产生的的电场强度E = ；假设无限远处电位为零，在p点处标量电位φ = 。 3．静电场的电场强度为E，电场存在区域内介质的介电常数为ε，该静电场的能量密度为we = ，整个区域静电场所储存的能量为We = 。 4．在静电场中，电场强度E和标量电位φ之间的相互关系为 。电场强度沿任意一闭合曲线积分等于 。因此静电场是 场。 5．磁感应强度B和矢量磁位A的关系为 ，分布在空间V’ 内的电流密度为Jc(r’)的电流在空间一点r所产生的矢量磁位为 。 6．假设所讨论的空间存在两种不同的介质，其磁导率分别为μ1和μ2。在两个介质分界面上静磁场所满足的边界条件为 、 。 7．电磁波在导电媒质中传播时，所谓透入深度d指的是 ，它与有关物理量间的关系是 。 8．磁化强度为M的磁化体中，磁化(束缚)电流体密度Jm＝ 磁化(束缚)电流面密度Km ＝ 。 9．坡印廷矢量S = ，其物理意义为 。 10．均匀平面波的电场和磁场振幅之比等于 ；电场方向的单位矢量E0及磁场方向的单位矢量H0与波的传播方向an之间的关系为 。 二、计算题（本大题共80分，共计7小题。） 1． 用双层电介质制成的同轴电缆如图1所示（外层导体厚度忽略不记），介电常数ε1=4ε0，ε2=2ε0；内、外导体单位长度上所带电荷分别为τ和-τ。 （1）求两种电介质中以及ρR1和ρR3处的电场强度与电通密度； （2）求两种电介质中的电极化强度； （3）问何处有极化电荷，并求其密度。（10分） ? A a U0 o h x ?0 D 图2 传输线的电场 图1 2．如图2所示半径为a的传输线平行于地面，传输线轴心对地高度为h，对地电位为U0，如图所示。试求：(1)大地上方传输线的电场；(2)场域最大电场场强的位置及其数值。(15分) 3．如图3所示同心球形电容器的内导体半径为a，外导体内半径为b，其间填充介电常数与电导率分别为ε1，γ1和ε1，γ2的两种有损耗介质。若内外导体之间外加电压U0。求：(1)介质中的电场和电流分布；(2)电容器的漏电阻；(3)电容器的损耗功率。（12分） 图3 4．如图4所示的一个电磁铁，由铁轭（绕有N匝线圈的铁心）和衔铁构成。铁轭和衔铁的横截面积均为S，平均长度分别为l1和l2。铁轭与衔铁之间有一很小的空气隙，其长度为x。设线圈中的电流为I，铁轭和衔铁的磁导率为μ，若忽略漏磁和边缘效应，求铁轭对衔铁的吸