2017年西安电子科技大学9023电子信息技术综合知识二之电磁场与电磁波基础复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． “如果空间中某一点的电场强度为零，则该点的电位为零”，这种说法正确吗？为什么？
【答案】不正确。因为电势是标量，可以代数相加，就是数值相加，不需要考虑方向，只需考虑正负号；而电场强度是矢量，符合矢量叠加，要考虑方向性，也就是说，方向不同时，会互相抵消。
2． 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。
3． 简述电场与电介质相互作用后发生的现象。
【答案】电场和电介质相互作用时，在外电场的作用下，无极性分子中的正电荷沿电场方向移动，负电荷逆电场方向移动，导致正负电荷中心不再重合形成许多排列方向与外电场大体一致的电偶极子，它们对外产生的电场不再为0。对于有极性分子，它的每个电偶极子在外电场作用下要产生转动，最终使每个电偶极子的排列方向大体与外电场方向一致，它们对外产生的电场也不再为0。这种电介质中的束缚电荷在外电场作用下发生位移的现象，称为电介质的极化，束缚电荷也称为极化电荷。电介质极化的结果是电介质内部出现许多顺着外电场方向排列的电偶极子，这些电偶极子产生的电场将改变原来的电场分布。因此，此时电介质内的电场强度E 是自由电荷产生的外电场与极化电荷产生的附加电场的叠加，即。
4． 静电场的电力线是不闭合的，为什么？在什么情况下电力线可以构成闭合回路，它的激励源是什么？
【答案】静电场的电力线是由正电荷发出、终止于负电荷的，所以电力线的起点和终点不可能重合，电力线也不闭合。在时变场下，即使不存在电荷，变化的磁场也可以激发电场，此时电力线是闭合的，它的激励源是变化的磁场。
5． 电偶极子天线和半波对称天线的主瓣宽度及方向性系数分别为多少？
【答案】
电偶极子天线的主瓣宽度为
方向性系数为
方向性系数为
半波对称天线的主瓣宽度为
6． 矩形波导中的
【答案】
相速
和有何区别于联系？它们与哪些因素有关？
其大于媒质中的光速，与波导的口面尺寸，电磁波的频率（或
，波导中的媒质及媒质中的光速有关。 波长）
群速
媒质中的光速有关。
群速，相速，光速的关系是：截止波长
其小于媒质中的光速，与频率，波导的口面尺寸，波导中的媒质
及
它与传输模式，波导的截面尺寸有关。
（4）波导波长
，截止波长有关。 它与工作波长（频率）
二、计算与分析题
7． 已知y>0的空间中没有电荷，试判断下列函数中哪些是可能的电位解？
【答案】由静态电场的性质知，当在拉普拉斯方程。 （1）对于因此（2）对于因此（3）对于因此（4）对于
也不是
，由于
因此综上，只有
也不是
空间中电位的解；
是不是
，由于
空间中电位的解； 由于
空间中电位的解；
由于
空间中电位的解；
的空间中没有电荷时，则在
的空间其电位函数满足
是可能的电位函数的解。
8． 如果给定一未知矢量与一已知矢量的标量积和矢量积，那么便可以确定该未知矢量。设为一已知矢量【答案】因又因
而
则
因此有
9． 已知海水的播，在z=1处，电场为【答案】当
时，
所以海水可视为良导体，故
波在海水中的相速与波长为
设海水中电场的表达式为由此推出
所以海水中任一点电场瞬时值表达式为
10．理想的空心矩形波导（1）（3）
模的截止波长；
模所需的频率范围；
时的波在波导中的可能存在的传播模式。各种模式的波导波长、相移常数。
模的截止波长为
（2）
的传输条件为
要实现，
其截止波长是
模的单模传输，还要截止高次模，在众多的高次模
，
所以
单模传输条件为
；于是
（2）只传输
求 由题意，在
处有
和已知，试求
一频率的均匀平面波在海水中沿z 方向传
求海水中波的相速、波长及任一点电场E 的瞬时式。
【答案】（1）理想波导中
中，
截止波长最长的模为