《电磁波与电磁场期末复习题(试题+答案)(共5页).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电磁波与电磁场期末复习题(试题+答案)(共5页).doc(5页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上电磁波与电磁场期末试题一、 填空题(20分)1旋度矢量的恒等与零,梯度矢量的恒等与零。2在理想导体与介质分界面上,法线矢量由理想导体2指向介质1,则磁场满足的边界条件:,。3在静电场中,导体表面的电荷密度与导体外的电位函数满足的关系式 。4极化介质体积内的束缚电荷密度与极化强度之间的关系式为。5在解析法求解静态场的边值问题中,法是求解拉普拉斯方程的最基本方法;在某些特定情况下,还可用法求拉普拉斯方程的特解。6若密绕的线圈匝数为,则产生的磁通为单匝时的倍,其自感为单匝的 倍。7麦克斯韦关于位移电流的假说反映出变化的要产生。8表征时变场中电磁能量的守恒关系是定理。9如果将
2、导波装置的两端短路,使电磁波在两端来回反射以产生振荡的装置称为。10写出下列两种情况下,介电常数为的均匀无界媒质中电场强度的量值随距离的变化规律:带电金属球(带电荷量为Q)=;无限长线电荷(电荷线密度为)=。11电介质的极性分子在无外电场作用下,所有正、负电荷的作用中心不相重合,而形成电偶极子,但由于电偶极矩方向不规则,电偶极矩的矢量和为零。在外电场作用下,极性分子的电矩发生,使电偶极矩的矢量和不再为零,而产生。12根据场的唯一性定理在静态场的边值问题中,只要满足给定的条件,则泊松方程或拉普拉斯方程的解是。二、 判断题(每空2分,共10分)1应用分离变量法求解电、磁场问题时,要求整个场域内媒质
3、必须是均匀、线性的。(×)2一个点电荷Q 放在球形高斯面中心处。如果此电荷被移开原来的球心,但仍在球内,则通过这个球面的电通量将会改变。(×)3在线性磁介质中,由 的关系可知,电感系数不仅与导线的几何尺寸、材料特性有关,还与通过线圈的电流有关。(×)4电磁波垂直入射至两种媒质分界面时,反射系数与透射系数之间的关系为1+=。()5损耗媒质中的平面波,其电场强度和磁场强度在空间上互相垂直、时间上同相位。(×)三、 计算题(75分)1 半径为的导体球带电荷量为,同样以匀角速度绕一个直径旋转,求球表面的电流线密度。(10分) 解:以球心为坐标原点,转轴(一直径)
4、为Z轴。设球面上任一点P的位置矢量为,且与轴的夹角为,则p点的线速度为球面上电荷面密度为故 2真空中长直线电流I的磁场中有一等边三角形,边长为b,如图所示,求三角形回路内的磁通。(10分)ZXd 解:根据安培环路定律,得到长直导线的电流I产生的磁场:穿过三角形回路面积的磁通为 由图可知故得到3 一个点电荷与无限大导体平面距离为,如果把它移到无穷远处,需要作多少功?(10分) 解:利用镜像法求解。当点电荷移动到距离导体平面为的点处时,其像电荷,与导体平面相距为。像电荷在点处产生的电场为 所以将点电荷移到无穷远处时,电场所作的功为 外力所作的功为 4 在自由空间中,某一电磁波的波长为0.2m。当该
5、电磁波进入某理想介质后,波长变为0.09m。设,试求理想介质的相对介电常数以及在该介质中的波速。(10分)解:在自由空间,波的相速,故波的频率为 在理想介质中,波长,故波的相速为 而故 5. 频率为100MHz的均匀平面波在各向同性的均匀理想介质中沿Z方向传播,介质的特性参数为,。设电场沿X方向,即。已知,当t0,m时,电场等于其振幅值104V/m。试求:(1)波的传播速度、波数和波长。(2)电场和磁场的瞬时表达式。(15分) 解:由已知条件可知:频率:、振幅(1) (2) 设,由条件可知: ,即:由已知条件可得:所以6 一个半径为的介质球,介电常数为,球内的极化强度,其中为一常数。(1)计算束缚电荷体密度和面密度;(2)计算自由电荷体密度;(3)计算球内外的电场和电位分布。(15分)解:(1)介质球内的束缚电荷体密度为 在球面上,束缚电荷面密度为 (2)由于,所以 总的自由电荷量 (3)介质球内、外的电场强度分别为 () ()介质球内、外的电位分别为 () ()专心-专注-专业