电磁场与电磁波试卷.doc

2009——2010学年第一学期期末考试
«电磁场与微波技术»试卷A
一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共20分)
1. 静电场是( )
A. 无散场        B. 旋涡场        C.无旋场        D. 既是有散场又是旋涡场
2. 已知，如已知电介质的介电常数为，则自由电荷密度为( )
A. B. 1/ C. 1 D. 0
3. 磁场的标量位函数的单位是(     )
A. V/m B. A C. A/m D. Wb
4. 导体在静电平衡下，其内部电场强度(     )
A.为零 B.为常数 C.不为零 D.不确定
5. 磁介质在外部磁场作用下，磁化介质出现(     )
A. 自由电流 B. 磁化电流 C. 传导电流 D. 磁偶极子
6. 磁感应强度与磁场强度的一般关系为(     )
A. B. C. D.
7. 极化强度与电场强度成正比的电介质称为(     )介质。
A.各向同性 B. 均匀 C.线性 D.可极化
8. 均匀导电媒质的电导率不随(     )变化。
A.电流密度 B.空间位置 C.时间 D.温度
9. 磁场能量密度等于(     )
A. B. C. D.
10. 镜像法中的镜像电荷是(     )的等效电荷。
A.感应电荷 B.原电荷 C. 原电荷和感应电荷 D. 不确定
二、填空题(每空2分，共20分)
1. 电场强度可表示为_______的负梯度。
2. 体分布电荷在场点r处产生的电位为_______。
3. 一个回路的自感为回路的_______与回路电流之比。
4. 空气中的电场强度V/m，则位移电流密度= 。
5. 安培环路定律的微分形式是 ，它说明磁场的旋涡源是 。
6. 麦克斯韦方程组的微分形式是 ， ， ，
。
三、简答题(本大题共2小题，每小题5分，共10分)
1.写出电荷守恒定律的数学表达式，说明它揭示的物理意义。
2.写出坡印廷定理的微分形式，说明它揭示的物理意义。
四、计算题(本大题)
1.假设在半径为a的球体内均匀分布着密度为的电荷，试求任意点的电场强度。
2.一个同心球电容器的内、外半径为a、b，其间媒质的电导率为，求该电容器的漏电电导。
3.已知空气媒质的无源区域中，电场强度，其中为常数，求磁场强度。
4.均匀平面波的磁场强度的振幅为1/3 A/m，以相位常数为20rad/m在空气中沿方向传播。当t=0和z=0时，若取向为，（1）试写出和的表达式；（2）求出频率、波长、相速和波阻抗；（3）求在处垂直穿过半径R=2m的圆平面的平均功率密度。
五.证明题
1.证明：在两种不同媒质的分界面上，电场强度的切向分量是连续的。
2.证明：在有电荷密度和电流密度的均匀均匀无损耗媒质中，电场强度的波动方程为
2009——2010学年第一学期期末考试
«电磁场与微波技术»试卷B
一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共20分)
1. 静电场中，点电荷所产生的电场强度的大小与场点到点电荷的距离大小( )
A.成正比       B.成反比       C.平方成正比       D.平方成反比
2. 电位移矢量与电场强度之间的关系为( )
A. B. C. D.
3. 已知，如已知电介质的介电常数为，则自由电荷密度为( )
A. 3 B. 3/ C. 3 D. 0
5. 矢量磁位的旋度是(     )
A.磁感应强度 B.电位移矢量 C.磁场强度 D.电场强度
6. 导体在静电平衡下，其内部电场强度(     )
A.为零 B.为常数 C.不为零 D.不确定
9. 静电场能量We等于(     )
A. B. C. D.
10. 极化强度与电场强度同方向的电介质称为(     )介质。
A.各向同性 B. 均匀 C.线性 D.可极化
11. 静电场中(     )在通过分界面时连续。
A. B. C.的切向分量 D.
12. 在使用镜像法解静电边值问题时，镜像电荷必须位于(     )
A. 待求场域内 B. 待求场域外 C. 边界面上 D. 任意位置
14. 传导电流是由(     )形成的。
A. 真空中带电粒子定向运动 B. 电介质中极化电荷v运动
C. 导体中自由电子的定向运动 D. 磁化电流v速移动
二、填空题(每空2分，共20分)
1. _______是指相对于观察者为静止的电荷产生的场。
2. _______是指由间距很小的两个等量异号点电荷组成的系统。
3. 极化强度和电场强度_______的介质称为线性介质。
4. 恒定电流场的边界条件为 _______。
5. 磁感应强度在有向曲面上的通量简称为 ，单位是 。
6. 磁通连续性原理的微分形式是 。
7. 磁场强度可以表示为一个标量函数的负梯度，即 。
8. 在无源区域中，磁场强度矢量满足的波动方程为 。
三、简答题(本大题共3小题，每小题5分，共15分)
1.试写出复数形式的麦克斯韦方程组，并说明它与瞬时形式的麦克斯韦方程组有何区别。
2.写出真空中安培环路定律的数学表达式，说明它揭示的物理意义。
四、计算题(本大题共3小题，第1、2题各8分，第3题10分，共26分)
1.一个半径为a的导体球，带电量为Q，在导体球外套有外半径为b的同心介质球壳，壳外是空气，如图所示。求空间任一点、、以及束缚电荷密度。

第1题图
2.半径为a的无限长直导线，载有电流I，计算导体内、外的磁感应强度。
3.均匀平面波的磁场强度的振幅为1/3 A/m，以相位常数为20rad/m在空气中沿方向传播。当t=0和z=0时，若取向为，（1）试写出和的表达式；（2）求出频率、波长、相速和波阻抗；（3）求在处垂直穿过半径R=2m的圆平面的平均功率。
五、证明题
1.证明麦克斯韦方程组包含了电荷守恒定律。
2.证明在两种不同媒质的分界面上，磁感应强度的法向分量是连续的。