中南大学电磁场与电磁波考试试卷2009级.pdf

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1、中南大学考试试卷 2021-2021 学年 上 学期期末考试试题 时间100分钟 电磁场及电磁波 课程 48 学时 3 学分 考试形式：闭 卷 专业年级：通信工程 2021 级 总分 100 分，占总评成绩 70%注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上 一、填空(1-2 题每空 1 分，其余每空 2 分，共 25 分)，从电位的角度来说，导体是一个 ，电荷分布在导体的 。2.体积为V，介电常数为的介质中电荷分布为(r)，在空间形成电位和电场E和D，那么空间的静电能量密度为 ，空间的总静电能量为 。3.电位函数23xe，那么电场强度E 4、空气中的电场强度 10cos(2-)xEetkz，那么

2、位移电流密度dJ=。5、恒定电流所产生的磁场强度为xyzHe ze xe x，那么该恒定电流的电流密度J 。6.在介电常数为的无限大均匀介质中，有一平行于外电场E1的针形空腔，设空腔内的介质为空气，电场均匀分布，那么空腔中的电通密度电位移D0_ 7.区域参数为1=0、1=0、1=0 和区域 2参数为2=50、2=200、2=0的分界面为Z=0 的平面。区域1 中的电场 假设区域2 中的电场 2cos(5)/xEe AwtzV m，那么式中的A 值必须取 8.电磁波的电场强度为Eee()EExy00jej z，那么该电磁波为 极化波。9.介电常数和电导率分别为12,及12,的两种导电媒质的交界面

3、，如媒质 2 中电流密度的法向分量为2nJ，其方向及分界面法线方向一样，由媒质 1 指向媒质 2。那么分界面上的电荷面密度s_。10.正弦电磁场(角频率为)的磁场强度复矢量()H r满足的亥姆霍兹方程为_。11.平行极化波由介质 1 斜入射到介质 2120，假设10204,，入射角 时发生全反射，假设10203,，入射角 时不存在反射波。二、选择填空题每题 2 分，共 12 分 1.0)(12DDn成立的条件是在 A非导电媒质界面上；B任何介质界面上；C导电媒质界面上。160cos(5)20cos(5)/xEewtzwtzV m2.某区域 V 中电场强度 E 满足0E，那么一定有 A.E 为时

4、变场 B.E 为静电场 C.V 中电荷均匀分布 D.V 中电荷处处为零 3.用镜像法求解电场边值问题时,判断镜像电荷是否正确的根据是 D.同时选择 B 和 C 4.导电媒质中的电磁波不具有 性质(设媒质无限大).D 以平面波形式传播 5.均 匀 平 面 波 从 空 气 中 垂 直 入 射 到 无 损 耗 媒 质1002.25,0 外表上，那么电场反射系数为 A.B.C.45 6.一半径为 的圆柱形铁棒在均匀外磁场中磁化后，棒内的磁化强度为，那么铁棒外表的磁化电流密度为 A.0mzJM e B.0mJM e C.0mJM e 三简答题14 分 1.写出麦克斯韦方程组的微分形式，说明每个方程的物理

5、含义8 2.简述均匀导波系统中传播的电磁波的模式及特点。6 分 四平行板电容器，极板间填充介电常数02的介质，其间有体电荷密度为0的电荷分布，尺寸坐标如下图。忽略边缘效应。上下极板电位分别为 U0和 0 伏。求：12 分 1 极板间的电场、电位分布 2)极板上的自由面电荷分布s 3极化电荷分布 五如下图，一无限长载流直导线及一长方形导线框在同一平面上，求直导线及导线框之间的互感。9 分 六 无限长的矩形金属导体槽上有一极板，极板及金属槽绝缘，极板上电位为 U0，金属槽接地，横截面如下图，试用别离变量法计算此导体槽内的电位分布10 分 七真空中平面波的电场强度为 9 分 )43(je)j534()(yxzyxeeerE 试求：波的传播方向、波矢量k 波的频率和波长；15 913 BzaM0ez00UABdz02 c0000Udxy0 磁场强度H；八一均匀平面波垂直入射到位于0z的理想导体平板上，电磁波电场强度的复数形式为：9 分 j 0E()eekzxzE 求：1反射波的电场；2判断反射波的极化方式；3总的磁场的瞬时表示式；4导体外表的感应电流。