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2018年电子科技大学自动化工程学院813电磁场与电磁波考研强化五套模拟题

  摘要

一、填空题

1. 在静电场中,应用镜像法的理论依据是_____。

【答案】静电场解的惟一性定理

2. 在两种不同媒质的分界面处,电磁场的_____矢量的切向分量总是连续的;_____矢量的法向分量总是连续的。

【答案】电场强度;磁感强度

3. 在良导体中,电磁波的趋肤效应随着频率的増加而_____(A. 减小;B. 增大);随着电导率和磁导率的増加而_____(A. 减小;B. 增大)。

【答案】A ; A

【解析】趋肤效应由趋肤深度表示,趋肤深度随着电导率和磁带率的増加,趋肤效应减小。

4. 谐振腔的两个主要参量是_____。

【答案】谐振频率和品质因素

随着频率的增加,趋肤效应减小,

二、判断题

5. 空间体积中有电流时,该空间内表面上便有面电流。( )

【答案】

6. 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。( )

【答案】×

7. 发生全反射时,透射系数t 不一定等于零。( )

【答案】√

【解析】①在对理想导体平面垂直入射时,发生全发射,易知

②在对理想介

质分界面斜入射时,当入射角大于临界角时,也会发生全反射,此时由菲浬耳公式得到不等于0, 在透射媒质中同样存在着透射波,透射波仍然是沿分界面方向传播,但振幅沿垂直于分界面的方向上按指数规律衰减,因此这种透射波主要分布在分界面附近,故称为表面波。

8. 在理想介质中传播的均匀平面波的电场强度沿传播方向是不变的。( )

【答案】×

【解析】在理想介质中传播的均匀平面波,电场的方向与传播的方向相互垂直。

三、简答题

9. 电位是如何定义的?

【答案】由静电场基本方程函数的梯度,即

中的负号的意义是什么?

和矢量恒等式

可知,电场强度E 可表示为标量

式中的标量函数称为静电场的电位函数,简称电位; 式中负号表本场强方向与该点电位梯度的方向相反。

10.写出微分形式麦克斯韦方程组。

【答案】

是时变电场产生时变磁场。

时变电场产生时变磁场。 磁场是无散场,磁通永远是连续的。

某点存在正电荷体密度,该点发出电位移线,若存在负电荷体密度,则电位移线汇聚

于该点。

11.分别写出时变电磁场在理想介质和理想导体分界面上的边界条件。

【答案】理想介质分界面上边界条件为

理想导体分界面上边界条件为

12.均匀平面波从媒质1(

)垂直入射到与媒质2(

)的边

时变磁场不仅由传导电流产生,也由位移电流产生,该式揭示的

界上。当与的大小关系如何时,边界上的电场振幅大于入射波电场振幅?当

与的大小关系如何时,边界上的电场振幅小于入射波电场振幅?

【答案】电场在边界上振幅与入射波振幅之比是1+R,所以问题的关键是判断R

的正负。当时,边界上的电场振幅大于入射波电场振幅;

当电场振幅。

时,边界上的电场振幅小于入射波

13.写出均匀导波系统中的纵向场分量与横向场分量的关系。

【答案】均匀导波系统中纵向场分量与横向场分量的关系:

14,.研究宏观电磁场时常用到哪几种电荷分布模型? 有哪几种电流分布模型? 它们是如何定义的?

【答案】常用的电荷分布模型有体电荷、面电荷、线电荷和点电荷。 常用的电流分布模型有体电流模型,面电流模型和线电流模型。 它们是根据电荷和电流的密度分布来定义的。

15.什么是波导的主模?矩形波导、圆柱形波导和同轴波导的主模各是什么模式?相应的截止波长各是什么?

【答案】截止频率最小,即截止波长最大的模式称为主模。 矩形波导的主模是圆柱形波导的主模是

截止波长为:

截止波长为:

同轴波导的主模是TEM 模,截止波长为无穷大。

16.在直角坐标系的分离变量法中,分离常数k 可以是虚数吗?为什么?

【答案】不可以,k 若为虚数则为无意义的解。

四、综合题

17.电荷均匀分布于半径为的球体内,求空间各点的电场强度,并由此计算电场强度的散度。(计算中所用公式并沿径向。 当

时,球面所围的总电荷为

由高斯定理得

时,球面所围的电荷为

【答案】做半径为r 的球(与电荷球体同心),由对称性可知,在球面上各点的电场强度£相同,