当前位置:问答库>考研试题

2018年电子科技大学物理电子学院813电磁场与电磁波考研强化五套模拟题

  摘要

一、填空题

1. 电荷定向运动形成电流,当电荷密度满足状应为_____曲线。

【答案】

闭合

【解析】电流连续性定理。

2. 已知磁导率为的均匀介质中存在恒定(稳恒)磁场分布示成_____上磁化电流体密度

【答案】

可以表示成_____。

易得到;

由安培环路定理的微分形式

将第一问答案

代入,

即可得到

时,电流密度应满足_____,电流线的形

则介质中的电流体密度可以表

【解析】由恒定(稳恒)磁场的旋度公式

以及

即为所求

得到

3. 镜像法是在所求场的区域之外,用_____来代替场问题的边界。假想电荷和场区域原有的电荷一起产生的电场必须要满足_____。

【答案】一些假想电荷;原问题的边界条件。

4. 旋度矢量的____恒等与零,梯度矢量的____恒等与零。

【答案】散度、旋度

二、判断题

5. 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。

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. 泊松方程适用于有源区域,拉普拉斯方程适用于无源区域。( )

【答案】×

8. 一个点电荷Q 放在球形高斯面中心处。如果此电荷被移开原来的球心,但仍在球内,则通过这个球面的电通量将会改变。( )

【答案】

三、简答题

9. 波长为λ,z 向传输的电磁波垂直入射一放在z=0处的理想导体板,现将导体板移至z=d处(d>0),为不影响z<0区域的场分布,d 应如何选取。

【答案】由于在z<0区域形成的驻波,具有的周期为行波的一半,故选布不受影响。

10.电位移矢量是如何定义的? 在国际单位制中它的单位是什么?

【答案】电位移矢量定义为:

其单位是库仑/平方米

11.试说明为什么单导体的空心或填充电介质的波导管不能传播TEM 波。

【答案】如果空心或填充电介质的波导管内存在TEM 波,则磁场矢量应在横截面内,磁力线在横截面内形成闭合曲线,沿闭合磁力线的磁场积分应等于与之交链即轴向的电流,波导管不存在轴向的传导电流,因此必要求有轴向位移电流,这就要求存在轴向电场,而TEM 波在传播方向上不存在电磁场。因此单导体的空心或填充电介质的波导管不能传播TEM 波。

12.简述色散效应和趋肤效应。

【答案】在导电媒质中,电磁波的传播速度(相速)随频率改变的现象,称为色散效应。在良导体中电磁波只存在于导体表面的现象称为趋肤效应。

13.简要说明行波、驻波、行驻波之间的区别。

【答案】行波的振幅不变,其驻波比为1; 驻波的振幅最小值是零,其驻波比为无穷大;行驻波是行波与纯驻波的叠加,其振幅最小值非零,驻波比在1到无穷大之间。

14.趋肤深度是如何定义的?它与衰减常数有何关系?

【答案】趋肤深度定义为电磁波的幅值衰减为表面值的

(或

)时,电磁波所传播的距

,则可使场分

离,在工程上常用趋肤深度来表征电磁波的趋肤程度。趋肤深度与衰减常数成反比。

15.试根据图1中感应面电流方向画出磁力线,并标出防线(写明判断依据)。

图1

【答案】由

可知,磁场垂直于电流线;又由

可知,磁力线为闭合线,磁

力线的方向与电流呈右手螺旋关系,故磁力线及方向如图2所示。

图2

16.分析判断电磁波矢量

的极化方式为线极化还是圆极化(左旋、右旋)。

可以看出两矢量互相垂直,且模值相等,因而电磁波为圆极化。

【答案】按照正弦律电磁波复数形式的判断极化的工程方法,将复振幅分为实部矢量和虚部

该电磁波的传播方向为-z 轴方向,如图所示,由复振幅分为实部矢量和虚部矢量及传播方向的关系,该电磁波为左旋圆极化波。

四、综合题