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2018年天津大学电子信息工程学院808电磁场与电磁波考研强化五套模拟题

  摘要

一、填空题

1. 如图所示,由两平行的半无限长直线和半圆弧的线电流在点P 所产生的磁场强度H=_____。

【答案】

【解析】本题中载流导线可以看作为由两个半无限长直导线和一个半圆弧导线组成,由毕奥-萨法尔定律,各点在P 点的磁场方向均垂直纸面向外,可以用叠加定理求解。

由直导线的磁场公式电流为

的细圆环轴线上的磁场为

得到半无限长直导线在P 点的磁场为令

可得圆心出的磁场为

通过半圆弧则

为其一半;所以整段导线的磁场可求得。

2. 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。

【答案】

3. 应用镜像法和其它间接方法解静态场边值问题的理论依据是_____。

【答案】唯一性定理

4. 空气中的电场强度

其复数形式为_____。

【答案】

则其位移电流密度

_____

。磁场强度

二、选择题

5 有一尺寸为.

A.TE 01模式 B.TE 10模式 C.TME 11模式

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,的矩形波导且 该波导中能够出现的最长截止波长的电磁波是( )。

【答案】B

6. 关于单元偶极子的远区场的特性描述,不正确的是( )。

A. 是辐射场 B. 是球面波 C. 是TE 波 【答案】C

7.

导电媒质中的功率损耗

A. 欧姆定律 B. 基尔霍夫电压定律 C. 焦耳定律 【答案】C

8. 在矩形波导中,模式越高,即m 和n 越大,相应的截止频率( ),截止波长( )。

A. 越大,越小 B. 越小,越大 C. 越大,越大 【答案】A

反映了电路中的( )。

三、简答题

9. 时谐场的瞬时坡印廷矢量与平均坡印廷矢量有何关系?是否有

【答案】二者关系为:

没有

成立。

10.说出理想介质和导电介质中均匀平面电磁波性质的差异。

【答案】(1)理想介质均勾平面电磁波性质:①电磁波为横电磁波,电场E 、磁场H 与电磁波传播方向n 三者之间相互正交,且满足右手螺旋关系;②媒质的特性阻抗为实数,电场五与磁场//同相;③为无衰减的行波。

(2)导电介质中均勾平面电磁波性质:①电磁波为横电磁波,电场E 、磁场H 与电磁波传播方向n 三者之间相互正交,且满足右手螺旋关系;②媒质的特性阻抗为复数,电场E 与磁场H 之间存在相位差;③相速与频率有关,损耗媒质为色散媒质,且电磁波为衰减的行波。

11.什么是电磁波在媒质分界面的全反射现象和全折射现象?什么是临界角和布儒斯特角?一个任意极化波由空气斜入射到一介质界面,以什么角度入射才能使反射波为线极化波?说明原因。

【答案】(1)当电磁波由光密介质入射到光疏介质时,由于

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根据斯耐尔定律有

当入射角

增加到某一个角度时,

折射角

就可能等于。因此,在时,就没有向介

质2内传播的电磁波存在,即发生全反射现象。

(2)在入射角等于某一角度时,反射系数等于零,这时没有反射波,只有折射波,这种现象称为全透射现象或全折射现象。

(3)能使

的入射角就称为临界角。发射全透射时的入射角

称为布儒斯特角。

(4)当一个任意极化波由空气斜入射到一介质界面时,以布儒斯特角入射才能使反射波为线极化波。因为此情况下两介质的磁导率相同,这时只有平行极化波存在全折射现象,如果任意极化的电磁波以布儒斯特角入射,其平行极化分量发生全折射,反射波只有垂直极化分量,成为线极化波。

12.什么是反射系数?什么是驻波系数和行波系数?

【答案】传输线上某点的反射波电压与入射波电压之比,定义为该点的电压反射系数。 传输线上电压最大值与电压最小值之比称为电压驻波系数;传输线上电流最大值与电流最小值之比,称为电流驻波系数,且电压驻波系数和电流驻波系数大小相等、符号相反,统称为驻波系数。

驻波系数的倒数为行波系数。

13.无耗传输线有哪三种工作状态?分别对应哪种终端负载情况?

【答案】行波状态,驻波状态和行驻波状态;分别对应匹配负载,终端短路、开路或纯电抗负载,任意负载。

四、计算与分析题

14.平行板真空二极管两极板间的电荷体密度为于

处,极间电压为

至至

如果

区域的总电荷量。 区域的总电荷总量为

将(2)

至,

区域的总电荷量为

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阴极板位于

横截面

求:(1)

处,阳极板位

区域的

总电荷量;(2)【答案】(1)

代入得到

代入得到