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1、电磁场与电磁波复习材料简答1 简述恒定磁场的性质,并写出其两个基本方程。2 试写出在理想导体表面电位所满足的边界条件。3 试简述静电平衡状态下带电导体的性质。答:静电平衡状态下,带电导体是等位体,导体表面为等位面;(2 分)导体内部电场强度等于零,在导体表面只有电场的法向分量。(3 分)4 什么是色散?色散将对信号产生什么影响?答:在导电媒质中,电磁波的传播速度随频率变化的现象称为色散。(3 分)色散将使信号产生失真,从而影响通信质量。(2 分)5已知麦克斯韦第二方程为tBE,试说明其物理意义,并写出方程的积分形式。6试简述唯一性定理,并说明其意义。7什么是群速?试写出群速与相速之间的关系式。
2、名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 14 页 - - - - - - - - - 8写出位移电流的表达式,它的提出有何意义?9简述亥姆霍兹定理,并说明其意义。答:当一个矢量场的两类源( 标量源和矢量源) 在空间的分布确定时,该矢量场就唯一地确定了,这一规律称为亥姆霍兹定理。(3分)亥姆霍兹定理告诉我们,研究任意一个矢量场(如电场、磁场等),需要从散度和旋度两个方面去研究,或者是从矢量场的通量和环量两个方面去研究10已知麦克斯韦第二方程为SdtBl dESC,试
3、说明其物理意义,并写出方程的微分形式。答:其物理意义:随时间变化的磁场可以产生电场。(3 分)方程的微分形式:11什么是电磁波的极化?极化分为哪三种?答:电磁波的电场强度矢量的方向随时间变化所描绘的轨迹称为极化。(2 分)极化可以分为:线极化、圆极化、椭圆极化。12已知麦克斯韦第一方程为tDJH,试说明其物理意义,并写出方程的积分形式。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 14 页 - - - - - - - - - 13试简述什么是均匀平面波。答:与传播方向垂
4、直的平面称为横向平面;(1 分)电磁场 HE和的分量都在横向平面中,则称这种波称为平面波;(2 分)在其横向平面中场值的大小和方向都不变的平面波为均匀平面波。(2 分)14试简述静电场的性质,并写出静电场的两个基本方程。15试写出泊松方程的表达式,并说明其意义。计算1按要求完成下列题目(1)判断矢量函数yxexzeyB?2是否是某区域的磁通量密度?(2)如果是,求相应的电流分布。2矢量zyxeeeA?3?2,zyxeeeB?3?5,求(1)BA(2)BA3在无源的自由空间中,电场强度复矢量的表达式为jkzyxeEeEeE004?3?名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -
5、- - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 14 页 - - - - - - - - - (1)试写出其时间表达式;(2)说明电磁波的传播方向;4矢量函数zxeyzeyxA?2,试求(1)A(2)A5矢量zxeeA?2?2,yxeeB?,求(1)BA(2)求出两矢量的夹角名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 14 页 - - - - - - - - - 6方程222),(zyxzyxu给出一球族,
6、求(1)求该标量场的梯度;(2)求出通过点0, 2, 1处的单位法向矢量。7标量场zeyxzyx32,,在点0, 1, 1P处(1)求出其梯度的大小(2)求梯度的方向名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 14 页 - - - - - - - - - 8矢量yxeeA?2?,zxeeB?3?,求(1)BA(2)BA9矢量场A的表达式为2?4?yexeAyx(1)求矢量场A的散度。(2)在点1 , 1处计算矢量场A的大小。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 -
7、 - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 14 页 - - - - - - - - - 应用题1在无源的自由空间中,电场强度复矢量的表达式为jkzxeEeE03?(3)试写出其时间表达式;(4)判断其属于什么极化。2 两点电荷C41q, 位于x轴上4x处,C42q位于轴上4y处,求空间点4, 0, 0处的(1)电位;(2)求出该点处的电场强度矢量。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7
8、页,共 14 页 - - - - - - - - - 3如图 1所示的二维区域,上部保持电位为0U,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(2)求槽内的电位分布图 1 ba名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 14 页 - - - - - - - - - 4均匀带电导体球,半径为a,带电量为Q。试求(1)球内任一点的电场强度名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名
9、师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 14 页 - - - - - - - - - (2)球外任一点的电位移矢量。5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 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页,共 14 页 - - - - - - - - - (2) 6如图 2所示的导体槽,底部保持电位为0U,其余两面电位为零,
10、(1)写出电位满足的方程;(2)求槽内的电位分布解: (1) 由于所求区域无源,电位函数必然满足拉普拉斯方程无穷远图 2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页,共 14 页 - - - - - - - - - 7放在坐标原点的点电荷在空间任一点r处产生的电场强度表达式为rerqE?420(1)求出电力线方程; (2)画出电力线。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -
11、 - - - - 第 12 页,共 14 页 - - - - - - - - - 8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),(zyx处的电位表达式图 1 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页,共 14 页 - - - - - - - - - 9设时变电磁场的电场强度和磁场强度分别为:)cos(0etEE(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:)cos(2100meavHES)cos(0mtHH名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页,共 14 页 - - - - - - - - -