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2018年东南大学信息科学与工程学院921电磁场与电磁波考研强化五套模拟题

  摘要

一、简答题

1. 写出位移电流的表达式,它的提出有何意义?

【答案】位移电流

位移电流产生磁效应代表了变化的电场能够产生磁场,使麦克

斯韦能够预言电磁场以波的形式传播,为现代通信打下理论基础。

2. 什么是电磁波的色散? 简要说明电磁波在导电媒质中传播时,产生色散的原因及特点。

【答案】电磁波的色散是电磁波的相速随频率变化;电磁波在导电媒质中传播时,产生色散的原因是由于导电媒质的等效介电常数随频率变化,从而引起的电磁波的色散;特点是:频率增加,相速增加,是非正常色散。

3. 分别写出已知终端电压、电流和已知始端电压、电流条件下均匀传输线上的电压、电流分布。

【答案】已知始端电压

及电流条件下的电压、电流分布

为特性阻抗。

简写形式:

已知终端电压

及电流条件下的电压电流分布:

简写形式:

4. 波数是怎样定义的?它与波长有什么关系?

【答案】在2π的空间距离内所包含的波长数,称为波数,通常用k 表示。

5. 简述平面电磁波在媒质分界面处的反射现象和折射现象满足的斯耐尔(Snell )定律;并具体说明什么条件下发生全反射现象,什么是临界角,给出临界角的计算公式。

【答案】(1)斯耐尔(Snell )定律: ①反射线和折射线都在入射面内; ②反射角等于入射角,即的折射率之比,即

(2)全反射现象:

①理想导体全反射。在电磁波入射到理想导体表面时,由理想导体表面切向电场为零的条件,反射系数为±1, 称为理想导体全反射现象;

②理想介质全反射。当电磁波由光密介质入射到光疏介质时,由于

当入射角

增加到某一个角度

时,折射角就可能等于

根据斯耐尔定律有

因此,在

时,就没有

式中

③折射角的正弦值与入射角的正弦值之比等于入射波所在的媒质的折射率与折射波所在媒质

向介质2内传播的电磁波存在,即发生全反射现象。

能使

的入射角称为临界角,有:

二、计算与分析题

6. 已知入射波电场

面界面上,z>0区域介质的参数为【答案】

从空气(z<0)中垂直入射到z=0处的平

求z>0区域透射波电场的复表达式

7. 已知矢量函数位立方体的积分

【答案】(1)根据题意,可得

(2)积分为

(3)面积分为

试求

对该立方体表面的面积分,并验证高斯定理。

对中心在原点的单

又因为

所以有

则可得

即为高斯定理。

8. 在自由空间中,已知均匀平面波的磁场强度为

试求:

(1)波长和频率; (2)

的值;

处的无限大理想导体平面上,

求理想导体表面上得电流密度

试求:

(3)极化特性;

(4

)若此平面波斜入射到位于

。 【答案】⑴(2)(4)

(3)左旋椭圆极化

9. 在空气中有一个半径为的接地导体球,在球外距离球心的位置上有一个点电荷(1)点电荷受到的电场力的大小和方向; (2)外力将电荷移到无穷远近做的功。

【答案】(1)如图所示,镜像电荷及其位置为