《电磁场与电磁波》答案(2).pdf

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1、电磁场与电磁波答案电磁场与电磁波答案(2)(2)一一.填空题（每空填空题（每空 2 2 分分,共共 4040 分）分）1 一般来说，电场和磁场共存于同一空间，在静止和恒定的情况下，电场和磁场可以独立进行分析。2 如果穿过闭合面 S 的通量不为 0，则说明闭合曲面包围的体积内有净流量流出或流入。如果通量大于0，则表示每秒有净流量流出，体积内有源，反之，若通量小于 0，则表示每秒有净流量流入，说明体积内有沟或负源。3 分离变量法是一种重要的求解微分方程的方法，这种方法要求待求的偏微分方程的解可以表示为 3 个函数的乘积，而且每个函数仅是一个坐标的函数，这样可以把偏微分方程化为常微分方程来求解。4静

2、电场的边值问题是在给定边界条件下求泊松方程或拉普拉斯方程。这种求解方法称为偏微分方程法。5传输线的工作状态分为 3种，分别为行波，驻波，行驻波。6 无界的介质空间中场的基本变量 B 和 H 是连续可导的，当遇到不同介质的分界面时，B 和 H 经过分解面时要发生突变，用公式表示就是n(B1 B2)0，n(H1 H2)Js。二简述和计算题（二简述和计算题（6060 分）分）1.简述均匀平面波的极化。（10 分）答：均匀平面波的极化是电磁波理论中的一个重要概念，它表征在空间给定点上电场强度矢量的取向随时间变化的情况，并用电场强度矢量 E 端点在矿井描绘出的轨迹来表示（2 分），如果该轨迹是直线，则称

3、波是直线极化，这时电场 E 的两个分量的相位相同或者相差180（2 分）。如果轨迹是圆，则称为圆极化，这时 E 的两个分量的相位相差90，而且振幅相等（2 分）。如果波的端点的轨迹是一个椭圆，则成为椭圆极化，这时通常E 的两个分量的振幅和相位差都不相等（2 分）。直线极化和圆极化都可以看成是椭圆极化的特例。（2 分）2写出 Maxwell 方程的积分形式。（10 分）解：cH dl(J sD)dstEdl csBdstBds 0sDds qs3.求电荷Q2 300C作用在电荷Q1 20C上的力，这里Q1位于点（0,1,2）m 处，Q2位于点（2,0,0）m 处。（15 分）解：因为 C 是一个

4、很大的单位，所以电荷常用C，Nc 或 pC 作为单位（2 分）R21 2axay2az1a(2axay2az)21223R21(2)12 32axay2az(20106)(300106)2axay2azF1()6()N4(109/36)(3)233力的大小为 6N，方向是从Q1指向Q24.已知电场强度为E eyE0sin(z)cos(t kxx)，式中kx为常数，d求磁场强度 H。（12 分）解：由 E 0H可以得到tEEHexez 0zxt所以有H 10E0exdcos(dz)cos(t kxx)dt +exkxsin(z)sin(t kxx)dtdE sin(t kxx)0d0kxexE sin(z)cos(t kxx)00d=ex5.已知电场E (x/2 2y)ax 2xay(V/m)，求在该电场中移动电荷（a）从坐标原点到点(4,0,0)m，（b）从点Q 20C所做的功：(4,0,0)m 到点(4,2,0)m。（13 分）解：（a）第一条路径是沿着 x 轴，因此dl dxax，从而有dW QEdlx(2010)(2y)dx26xW (2010)(2y)dx0280J64(b)第二条路径是沿着ay方向，所以dl dyay，从而有W (2010)(2x)dy062320J