2018年电子科技大学光电信息学院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：_____, _____。
【答案】
2． 理想导体（设为媒质2）与空气（设为媒质1）分界面上，电磁场的边界条件为：_____、_____、_____和_____。
【答案】
3． 频率为150MHz 的均匀平面波在损耗媒质中传播，
已知电磁波在该媒质中传播_____m时，其相位改变
【答案】
，其中为
有
。
及
当均匀平面波
【解析】均匀平面波在导电媒质中传播，其亥姆霍兹的解的形式为衰减因子，为相位常数。在弱导电媒质（
）中，相位常数近似为
题目中数值可得由即得结果。
4． 电位满足的泊松方程为_____; 在两种完纯介质分界面上电位满足的边界条件为_____、_____。
【答案】
二、判断题
5． 任意电荷的像电荷总是与其等量异号。（ ）
【答案】×
【解析】理想条件下，任意电荷的镜像电荷与其等量异号。
6． 绝缘介质与导体分界面上，在静电情况下导体外的电力线总是垂直于导体表面的。（ ）
【答案】
7． TEM 波一定是均匀平面波。（ ）
【答案】×
【解析】横电磁波（TEM ）波是指纵向场分量既无电场也无磁场，电场。磁场只有横向分量；而均匀平面波是指等相位面为平面，面上各场分量处处相等的电磁波。均匀平面波一定是横电磁
波（TEM ）, 而横电磁波（TEM ）不一定是均匀平面波。
8． 为了简化空间电位分布的表达式，总可以将电位参考点选择在无穷远处。（ ）
【答案】
三、简答题
9． 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、终止在负电荷上的，所以电力线的起点和终点不可能重合，电力线不能闭合。在时变场情况下，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。
10．计算静电场能量的公式一致的？
【答案】
表示连续分布电荷系统的静电能量计算公式，虽然只有表示静电场能量存在于整个电场区域，所有
的区域才
对积分有贡献，但不能认为静电场能量只存在于有电荷区域，它只适用静电场。
区域对积分都有贡献，既
适用于静电场，也用于时变电磁场，当电荷分布在有限区域内，闭合面S 无限扩大时，有限区内的电荷可近似为点电荷时，二者是一致的。
11．由电磁场理论知，当微波通过传输现时，会产生分布参数效应。那么什么是分布参数效应？
【答案】导线流过电流时，周围会产生高频磁场，因而沿导线各点会存在串联分布电感；两导线间加电压时，线间会产生高频电场，于是线间会产生并联分布电容；电导率有限的导线流过电流时会发热，而且高频时由于趋肤效应，电阻会加大，即表明线本身有分布电阻；导线间介质非理想时有漏电流，这就意味着导线间有分布漏电导。这些分布参数在低频时的影响较小，可忽略，而在高频时引起的线电压、电流幅度变化、相位滞后是不能忽略的，这就是所谓的分布参数效应。
12．试写出理想导体表面切向电场、切向磁场的边界条件。
【答案】
13．波阻抗的定义是什么？
【答案】波阻抗在数值上等于与传播方向垂直的横截面内，相互垂直的电场与磁场分量之比。
和之间有何联系？在什么条件下二者是
14．什么叫模式简并？矩形波导中的模式简并和圆柱形波导中的模式简并有何异同？
【答案】
模式简并是指不同的模式具有相同的传播参数的现象。在矩形波导中
互为简并模式；圆柱形波导中
导中的模式简并相同的称为
简并。在圆柱形波导中除了
与
也互为简并模式。这是和矩形波
模式以外，其它的模式还存在极
化简并，这是圆柱形波导中特有的。
15．为了抑制无线电干扰室内电子设备，通常采用厚度为5个趋肤深度的一层铜皮
（
厚度应是多少。
【答案】因为工作频率越高，趋肤深度越小，故铜皮的最小厚度应不低于屏蔽10kHz 时所对应的厚度。
因为趋肤深度
所以铜皮的最小厚度为：
16．电磁波的相速是如何定义的？自由空间中相速的值为多少？
【答案】电磁波的等相位面在空间中的移动速度，称为相位速度，简称相速，在自由空间中相速的值为
）包裹该室。若要求屏蔽的频率是10kHz~100MHz，铜皮的
四、综合题
17．平行板电容器的长、宽分别为a 和b ，极板间距离为d 。电容器的一半厚度常数为的电介质填充。
（1）板上外加电压U 0，求板上的自由电荷面密度、束缚电荷； （2）若已知板上的自由电荷总量为（3）求电容器的电容量。 【答案】（1）设介质中的电场为又由于
由以上两式解得
故下极板的自由电荷面密度为
用介电
求此时极板间电压和束缚电荷；
空气中的电场为
由
有