2018年电子科技大学物理电子学院813电磁场与电磁波考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、填空题
1. 电偶极子天线的方向性函数是_____。
【答案】sin θ
2. 设电荷
用在上的力为_____。
【答案】
3. 表征时变场中电磁能量的守恒关系是_____定理。
【答案】坡印廷
4. 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
则介质中的电流体密度
可以表
电荷
这里
位于点
处
位于点
处,则
作
【解析】由恒定(稳恒)磁场的旋度公式
以及
即为所求
得到
二、判断题
5. 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】×
6. 在静电场中,A 、B 两点的电位为( )
【答案】√
【解析】静电场中,正电荷由电势高的点移动到电势低的点,其电势能降低,电场力做正功。
7. 根据高斯定理,若闭合曲面S 内没有电荷,则合曲面S 上任一点的场强一定为零。( )
【答案】× 【解析】
高斯定理
时,只能得到
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正电荷由A 移动到B 的过程中,电场力作正功。
,不能得到场强的关系。
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. 写出坡印廷定理的积分形式并简要说明其意义。
【答案】(1)坡印廷定理的积分形式
式中,
一一在单位时间内体积V 中所増加的电磁能量。
一一单位时间内电场对体积V 中的电流所作的功;对导电媒质,即为体积V 内总的
损耗功率。
一一单位时间内通过曲面S 进入体积V 的电磁能量。
(2)物理意义:在单位时间内,通过曲面S 进入体积V 的电磁能量等于体积V 中所增加的电磁场能量与损耗的能量之和一一能量守恒。
10.试述驻波比的定义,它与反射系数之间有什么关系?
【答案】驻波比的定义是合成波的电场强度的最大值与最小值之比,即
11.什么是时谐电磁场?研究时谐电磁场有何意义?
【答案】以一定角频率随时间作时谐变化的电磁场称为时谐电磁场。
时谐电磁场,在工程上,有很大的应用,而且任意时变场在一定的条件下都可通过傅立叶分析法展开为不同频率的时谐场的叠加,所以对时谐场的研究具有重要意义。
12.在理想介质中,均匀平面波具有哪些特点?
【答案】在理介质中,均匀平面波的传播的特点可归纳为以下几点: (1)电场E 、磁场H 与传播方向之间相互垂直,是TEM 波。 (2)电场与磁场的振幅不变。
(3)波阻抗为实数,电场与磁场同相位。 (4)电磁波的相速与频率无关。 (5)电场能量密度等于磁场能量密度。
13.什么是反射定律和折射定律?
【答案】
即反射角等于入射角,就是电磁波的反射定律,称为斯耐尔反射定律。
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是电磁波的折射定律,称为斯耐尔折射定律。
14.什么是反射系数?什么是驻波系数和行波系数?
【答案】传输线上某点的反射波电压与入射波电压之比,定义为该点的电压反射系数。 传输线上电压最大值与电压最小值之比称为电压驻波系数;传输线上电流最大值与电流最小值之比,称为电流驻波系数,且电压驻波系数和电流驻波系数大小相等、符号相反,统称为驻波系数。
驻波系数的倒数为行波系数。
15.试解释滞后位的意义,并写出滞后位满足的方程。
【答案】滞后位的意义:
矢量位
和
如下:
16.试从产生的原因、存在的区域以及引起的效应等方面比较传导电流和位移电流。
【答案】传导电流和位移电流都可以在空间激发磁场但两者本质不同。 (1)传导电流是电荷的定向运动,而位移电流的本质是变化着的电场。
(2)传导电流只能存在于导体中,而位移电流可以存在于真空、导体、电介质中。 (3)传导电流通过导体时会产生焦耳热,而位移电流不会产生焦耳热。
和标量位
的值是由此时刻之前的源
标量位和矢量位的滞后位分别
决定的,滞后的时间为
四、综合题
17.同心球形电容器的内导体半径为a ,外导体半径为b ,其间填充介电常数为的均匀介质。已知内导体球均匀携带电荷q 。求:(1)介质求内的电场强度;(2)该球形电容器的电容。 【答案】(1)由高斯定理
可得
所以
(2)因为内外导体球壳间的电压为
所以电容量
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