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2017年西南科技大学电磁场与电磁波(同等学力加试)考研复试核心题库

  摘要

一、简答题

1. 什么是静态场的边值问题?用文字叙述第一类、第二类及第三类边值问题。

【答案】静态场的边值型问题是指已知场量在场域边界上的值,求场域内的场分布问题。 第一类边值问题:已知位函数在场域边界面S 上各点的值,即给定题:已知位函数在场域边界面S 上各点的法向导数值,即给定

第三类边值问题:已知一部分边界面法向导数值,即给定

2. 试解释滞后位的意义,并写出滞后位满足的方程。

【答案】滞后位的意义:

矢量位

如下:

3. 什么是电磁场的边界条件? 你能说出理想导体表面的边界条件吗?

【答案】把电磁场矢量E , D , B , H 在不同媒质分界面上各自满足的关系称为电磁场的边界条件。

理想导体表面上的边界条件为:

4. 在导电媒质中均匀平面波的电场与磁场是否同相位?

【答案】在导电媒质中,磁场与电场的相位不同。

5. 什么是入射平面?什么是垂直极化入射波?什么是平行极化入射波?

【答案】在斜入射的情况下,将入射波的波矢量与分界面法线矢量构成的平面称为入射平面。若入射波的电场垂直于入射平面,则称为垂直极化入射波。 若入射波的电场平行于入射平面,则称为平行极化入射波。

和标量位

的值是由此时刻之前的源

标量位和矢量位的滞后位分别

决定的,滞后的时间为

第二类边值问

上位函数的值,而在另一部分边界上已知位函数的

6. 在导电媒质中,均匀平面波的相速是否与频率有关?

【答案】在导电媒质中,均匀平面波的相速与频率有关,在同一种导电媒质中,不同频率的电磁波的相速是不同的。

二、计算与分析题

7. 证明电磁能量密度

和坡印廷矢量

在下列变换下都具有不变性:

其中为常数、【答案】由于

代入电磁能量密度公式,有

则电磁能量密度在题目所给变换下具有不变性。 同理,将电场矢量与磁场矢量代入坡印廷矢量,有

故坡印廷矢量在题目所给变换下具有不变性,题目得证。

8. 矢量是否可能是静电场的解? 如果是,则求与之对应的源和电位。 【答案】静电场是无旋场,即对于本题中该静电场的源为

因此该电场可以作为静电场的解。

由同理 由由

得到

得到,得到

由于在静电场中,的值与积分路径无关,比较三个式子可得到

9. 真空中一平面电磁波的电场复矢量表达式为

求:(1

)电磁波传播方向的单位矢量

(2)工作频率的具体数值;(3)磁场强度的复矢量和瞬

时值表达式;(4)电磁波的极化形式;(5)当此电磁波从z<0的真空区域斜投射到z>0参数为

的电介质区域,若要求分界面上无反射,应为多少?

【答案】(1)由题意,知所以得到传播方向的单位矢量为(2)由于

(3)磁场强度复矢量表达式为磁场强度的瞬时值表达式为(4)电磁波为线极化波。

(5)由题知,该波为平行极化波,要使分界面上无反射,即发生全透射现象,

则要求入射角满足

则得到

之中,如图

试求感应电流

于是

10.一导体滑片在两根平行的轨道上滑动,整个装置位于正弦时变磁场1所示。滑片的位置由

确定,轨道终端接有电阻

图1

【答案】