2018年电子科技大学光电信息学院813电磁场与电磁波考研核心题库
● 摘要
一、填空题
1． 平均坡印廷矢量
【答案】=_____。
其依据是_____。 2． 在分析电磁场时，通常引入矢量位函数并令
【答案】
3． 在两种不同媒质的分界面上，若不存在面分布电荷，则电位移矢量的_____分量是连续的：若不存在面分布电流，则磁场强度矢量的_____分量是连续的。
【答案】法向；切向
【解析】由麦克斯韦方程组积分形式得到的电磁场关于理想介质表面上的边界条件
可知：
①在没有自由面电荷的理想介质分界面上，电位移矢量的法向分量是连续的；
②在介质分界面上，磁感应强度的法向分量是连续的；
③在介质分界面上，电场强度的切向分量是连续的；
④在不存在传导电流面密度的理想介质分界面上，磁场强度的切向分量是连续的。
4． 已知静电场的电场强度为试求式中_____。
【答案】2
二、判断题
5． 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，不能得到场强的关系。
6． 在线性磁介质中，由
【答案】 的关系可知，电感系数不仅与导线的几何尺寸、材料特性有关，还与通过线圈的电流有关。（ ）
7． 恒定电场中理想导体内的电场强度为零。（ ） 【答案】
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】×
【解析】电位的参考点一般选择在无穷远处，具体情况不同，选择的参考点有所不同。
三、简答题
9． 分别定性说明均匀平面波在理想介质中、导电媒质中的传播特性。
【答案】（1）理想介质中的均匀平面波的传播特点：
①电场、磁场与传播方向之间相互垂直，是横电磁波（TEM 波）；
②无衰减，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，无色散；
⑤电场能量密度等于磁场能量密度，能量的传输速度等于相速。
（2）导电媒质中均匀平面波的传播特点：
①电场强度E 、磁场强度H 与波的传播方向相互垂直，是横电磁波（TEM 波）；
②媒质的本征阻抗为复数，电场与磁场相位不同，磁场滞后于电场角；
③在波的传播过程中，电场与磁场的振幅呈指数衰减；
④电磁波的相速不仅与媒质参数有关，而且与频率有关（有色散）；
⑤平均磁场能量密度大于平均电场能量密度。
10．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。
11．表述高斯定律，并说明在什么条件下可应用高斯定律求解给定电荷分布的电场强度。
【答案】高斯定律：通过一个任意闭合曲面的电通量等于该面所包围的所有电量的代数和除以
与闭合面外的电荷无关，即 在电场（电荷）分布具有某些对称性时，可应用高斯定律求解给定电荷分布的电场强度。
12．“如果空间某一点的电场强度为零，则该点的电位为零”，这种说法正确吗？为什么？
【答案】不正确。此时该点电位可能是任一个不为零的常数。
13．什么是波的色散？何谓正常色散？何谓反常色散？
【答案】电磁波在色散媒质传播过程中，相速随着频率的改变而改变，这种现象称为色散。 当
当
14．写出即相速随着频率升高而减小，此时即相速随着频率升高而升高，此时这种情况称为正常色散。 这种情况称为反常色散。 矩形波导中TM 波和TE 波的截止波数、截止频率、相位常数、波导波长、相速度、
矩形波导中TM 波和TE 波 波阻抗及传播条件。 【答案】截止波数截止频率相位常数波导波长相速度
波阻抗
传播条件
15．试写出泊松方程的表达式，并说明其意义。 【答案】它表示求解区域的电位分布仅决定于当地的电荷分布。
16．写出微分形式、积分形式的麦克斯韦方程组，并简要阐述其物理意义。
【答案】麦克斯韦方程组：
微分形式