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研究生入学考试(电磁场与电磁波)-试卷7
(总分60,考试时间90分钟)
1.计算题
1.有一均匀平面波在μ=μ0、ε=4ε0、σ=0的媒质中传播,其电场强度E=若已知平面波的频
率f=150MHz,平均功率密度为0.265μW/m2。试求:(1)电磁波的波数、相速、波长和
波阻抗;(2)t=0、z=0时的电场E(0,0)值;(3)经过t=0.1μs后,电场E(0,0)值出现在什么
位置?
2.在自由空间传播的均匀平面波的电场强度复矢量为试求:(1)平面波的传播方向和频率;
(2)波的极化方式;(3)磁场强度H;(4)流过与传播方向垂直的单位面积的平均功率。
3.在空气中,一均匀平面波的波长为12cm,当该波进入某无损耗媒质中传播时,其波长减
小为8cm,且已知在媒质中的E和H的振幅分别为50V/m和0.1A/m。求该平面波的
频率和媒质的相对磁导率和相对介电常数。
4.均匀平面波的磁场强度H的振幅为A/m,在自由空间沿-ez方向传播,其相位常数β=30
rad/m。当t=0、z=0时,H在一ey方向。(1)写出E和H的表达式;(2)求频率和波长。
5.已知在自由空间传播的均匀平面波的磁场强度为H(z,t)=(ex+ey)×0.8cos(6π×108t
一2πz)A/m(1)求该均匀平面波的频率、波长、相位常数和相速;(2)求与H(z,t)相伴
的电场强度E(z,t);(3)计算瞬时坡印廷矢量。
6.频率为100MHz的正弦均匀平面波,沿ez方向传播,在自由空间点P(4,一2,6)的电
场强度为E=100ex一70eyV/m,求(1)t=0,P点的|E|;(2)t=1ns时,P点的|E|;(3)t=2ns时,
点Q(3,5,8)的|E|。
7.有一频率为100MHz、沿y方向极化的均匀平面波从空气(x<0区域)中垂直入射到位于
x=0的理想导体板上。设入射波电场Ei的振幅为10V/m,试求:(1)入射波电场Ei和磁场
Hi的复矢量;(2)反射波电场Er和磁场Hr的复矢量;(3)合成波电场E1和磁场H1的复矢量;
(4)距离导体平面最近的合成波电场E1为零的位置;(5)距离导体平面最近的合成波电场H1
为零的位置。
8.均匀平面波的电场振幅为Eim=100V/m,从空气中垂直入射到无损耗媒质平面上(媒质
的σ2=0、εr2=4、μr2=1),求反射波与透射波的振幅。
9.均匀平面波从媒质1入射到与媒质2的平面分界面上,已知σ1=σ2=0、μ1=μ2=μ0。求使
入射波功率的10%被反射时的的值。
10.已知z<0的区域中媒质1的σ1=0、εr1=4、μr1=1,z>0区域中媒质2的σ2=0、εr2=10、
μr2=4,角频率ω=5×108rad/s的均匀平面波从媒质1垂直入射到分界面上。设入射波是沿
x轴方向的线极化波,在t=0、z=0时入射波电场振幅为2.4V/m。试求:(1)β1和β2;
(2)反射系数Γ;(3)媒质1的电场E1(z,t);(4)媒质2的电场E2(z,t);(5)t=5ns时,媒
质1中的磁场H1(一1,t)的值。
11.均匀平面波垂直入射到两种无损耗电介质分界面上,当反射系数与透射系数的大小相等
时,其驻波比等于多少?
12.均匀平面波从空气中垂直入射到理想电介质(ε=εrε0、μr=1、σ=0)表面上。测得空气中驻
波比为2,电场振幅最大值相距1.0m,且第一个最大值距离介质表面0.5m。试确定电
介质的介电常数εr。
13.z<0为自由空间,z>0的区域中为导电媒质(ε=20pF/m、μ=5μH/m及σ=0.004s/
m)。均匀平面波垂直入射到分界面上,Eix=100cos(108t-β1z)V/m。试求:(1)α1和β1;
(2)分界面上的反射系数Γ;(3)反射波电场Erx;(4)透射波电场Etx。
14.均匀平面波从空气中垂直入射到厚度为的聚丙烯(εr2=2.25、μr2=1、
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