电子科大电磁场与电磁波考题.docx

电子科大电磁场与电磁波考题.docx

《电子科大电磁场与电磁波考题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子科大电磁场与电磁波考题.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

电子科大电磁场与电磁波考题

电子科大电磁场与电磁波考题

一（选择填空题:

（共30分，每空1分）必须将正确答案编号填入空内～

1.下列方程中（B）是磁通连续性原理的微分形式，（D）是高斯定理的微分形式。

,,,,,B,ρA.B.C.,?

J,,D.,，E,,,,,B0,?

D,ρ,τ,t

,,,DE.,，H,J，,t

2.导电媒质中存在时谐电磁场时，其中的传导电流与位移电流的相位差为（D）。

良导体中，电场强度和

磁场强度的相位差为（C）。

A（0?

B.30?

C.45?

D.90?

E.180?

3.两种电导率有限并分别为和的媒质分界面上，无外加源，则切向分量连续的物理量分别是（A）

和（E）。

（与顺序无关）

,,,A.电场强度B.电位移矢量C.传导电流JD.磁感应强度E.磁EDB

场强度H

4.引起同轴线单位长度电感变化的因素为（B）和（E）（与顺序无关）

A.电流IB.磁导率C.介电常数D.磁通ε,μ

E.内外导体半径a、b

5.坡印廷定理是关于电磁能量转换过程的能量守恒定律。

其中（E）表示单位时间进入S面包围的有限空

间体积V中的电磁能量，（A）表示单位时间内体积V中电磁能量的增加，（C）表示单位时间体积V内

损耗的电磁能量。

,,,,,,,,1111,,,,A.B.HBEDdV,，,HBEDdV,，,,,,,,,VV22,t22,,,,

,,,,,,,EJdV,EHdS，,，，,E，H,dSC.D.E.,,,VS

6.下列电场表达式中，（E）表示线极化波，（A）表示右旋圆极化波，（C）表示左旋椭圆极化波。

,,,jzkE（）=（eEeE）ezj,A.xy00

,,+kjzE（）=（eEeE）ezj,B.x0y0

,,,jkzE（）=（eEeE）ezj，C.xy12

,,,jzkE（）=（eEeE）ezj,D.xy12

,,-kjzE（）=（eEeE）ez，E.xy12

7.两块成90?

的接地导体板，角形区域内有点电荷+q，若用镜像法求该区域内的电位分布，则共有（D）

个像电荷，其中电荷量为+q的像电荷有（B）个。

Emplenarlafitxatècnica.3.1.2mesurestècniquesdeseguretatdemesures

（1）projectedeseguretatdeprotecciódel'excavaciódemetresdedesnivell0,5depouFundacióalllargdelaFundacióalvoltantdel'erecciódebaranadeGuàrdiade1,2md'alçada,conjuntscauresenyalsdeprotecció,enlafossaalvoltantdel'escalad'acerereccióduespersones.

（2）seguretatdetreballtècnicreforçantlesmesuresdereforç?

:

caldefinirdispositiusdeprotecciómecànicsdalt,notacadamàquinahadetenirunamàquinauninterruptordeprotecciódefreifuites.Mantenirviesclarenelllocdetreball,llocperillóshaconfiguratclarssignesd'advertència.?

d'acerdebard'instal•lació:

nohihacapatencióquanmanipulacióabansidesprésderiscdecol•lisióiganxod'acerisobretotevitartocarfilferrosrondant.Quanl'aixecamentoinstal•larvaretes,apropdelíniesd'altatensióopodermantenirunacertadistànciaseguradetempesteselèctriquesnopodenoperariromandreen.Altinstal•lataelskybar,posarlabastida,seleccionatsestanddeposició,subjectarelcinturó.（3）mesurestècniquesdeseguretatd'Enginyeria?

soldadura,soldaduradegastall,estrictecomplimentdelesregles"deunocremar"d'operació.Operació?

comprovartotesleseines,màquinesdesoldaduraelèctrics,interruptoricablejatsónterrafiable:

metall,bonaseguretat,accésiescutcomplet,dinsiforadeportisoldaduraconjuntaalapresó.?

cadadelamàquinadesoldaduratéuncanvidecontroldedicatpodercanviarfusiblecapacitatdefinsa1,5vegadesdelamàquina,sensealtrescablesdesubstituirelfusible,quancompletat,tallar

A.0个B.1个C.2个D.3个E.4个

8.电磁波场量中含有（D）因子，表示沿+z方向传输的行波，含有（A）因子表示沿z分布的驻波。

（k、,

为实数）

,z,jkr,jkz，jkzcoskzA.B.C.D.E.eeee

r、,9.下列电场表达式中，（B）表示均匀平面波，（C）表示均匀球面波。

（xz、为直角坐标系坐标变量，

为球坐标系变量）

E,,xmcos,,tr,A.B.C.Ecos,,tz,Ecosetz,,,，，，，，，mmr

Emsincos,,,tr,D.E.Esinsin,,zt，，mr

10.均匀导波系统中可能存在的模式有（C），矩形波导中不可能传播（A）。

A.TEMB.TE,TMC.TEM,TE和TMD.TEM,TEE.TEM,TM

a，b11.在且b

A（B.C.D.E.TETMTETETE1010012002

12.均匀平面波由介电常数为的理想介质斜入射到介电常数为的理想介质的分界面上，且。

发生,,,,,1212

全反射的条件是（D），发生全透射的条件是（C）。

（其中为入射角，为临界角，为布儒斯特角）,,,icb

A（平行极化入射，且>B.垂直极化入射，且=,,,,biib

C（平行极化入射，且,=,D（垂直极化入射，且,>,ibic

,E.平行极化入射，且

13.平行极化的均匀平面波，斜入射到两种理想介质分界面上，若发生全反射时，透射波为（C）。

若发生全

透射时，反射波为（A）

A（0B.呈驻波分布C.随离开分界面距离的增加呈指数衰减

D（均匀平面波E.均匀球面波

14.垂直于地面架设的电偶极子天线的远区辐射场的最大辐射方向与地面成（A）。

该方向上电场强度与地面

成（E）。

,,,,030456090A（B.C.D.E.

得分二（计算题（共70分）

1.（20分）同轴线内外导体半径分别为a和b。

其间填充非均匀电介质，且其介电常数随径向距离r变化

,,,U,,,raED的规律为。

已知外导体接地，内导体电位为。

如图所示。

求?

介质中的和;?

介质00

中的极化体电荷密度和介质表面的极化面电荷密度;?

导体表面的自由电荷面密度。

Emplenarlafitxatècnica.3.1.2mesurestècniquesdeseguretatdemesures

（1）projectedeseguretatdeprotecciódel'excavaciódemetresdedesnivell0,5depouFundacióalllargdelaFundacióalvoltantdel'erecciódebaranadeGuàrdiade1,2md'alçada,conjuntscauresenyalsdeprotecció,enlafossaalvoltantdel'escalad'acerereccióduespersones.

（2）seguretatdetreballtècnicreforçantlesmesuresdereforç?

:

caldefinirdispositiusdeprotecciómecànicsdalt,notacadamàquinahadetenirunamàquinauninterruptordeprotecciódefreifuites.Mantenirviesclarenelllocdetreball,llocperillóshaconfiguratclarssignesd'advertència.?

d'acerdebard'instal•lació:

nohihacapatencióquanmanipulacióabansidesprésderiscdecol•lisióiganxod'acerisobretotevitartocarfilferrosrondant.Quanl'aixecamentoinstal•larvaretes,apropdelíniesd'altatensióopodermantenirunacertadistànciaseguradetempesteselèctriquesnopodenoperariromandreen.Altinstal•lataelskybar,posarlabastida,seleccionatsestanddeposició,subjectarelcinturó.（3）mesurestècniquesdeseguretatd'Enginyeria?

soldadura,soldaduradegastall,estrictecomplimentdelesregles"deunocremar"d'operació.Operació?

comprovartotesleseines,màquinesdesoldaduraelèctrics,interruptoricablejatsónterrafiable:

metall,bonaseguretat,accésiescutcomplet,dinsiforadeportisoldaduraconjuntaalapresó.?

cadadelamàquinadesoldaduratéuncanvidecontroldedicatpodercanviarfusiblecapacitatdefinsa1,5vegadesdelamàquina,sensealtrescablesdesubstituirelfusible,quancompletat,tallar

a

U0b

,,,解:

（1）介质中的和ED

设内导体单位长度带电荷为，根据高斯定理可得,l

,,,,lDe,（a

,,,,,,,,,aDll（4分）,,,,,Eeearb，，rr2r2r,,,02r,,0a

,,bbba,,，，a,ll由得UEdldr,,,02,,aa22rb,,,,00

2,,U00,（3分）,l,ba

（2）介质中的极化强度为

,,,,,,,,rabU,，，00（2分）PDEe,,,,0r2bar,，，

介质中的计划电荷体密度为

，，,rabU,，，abU,11dd0000（3分）PrPr,,,,,,,,,，，,,Pr23rdrrdrbarbar,,，，，，，，

,,,,,,,aabU,，，000ra,,,,,,,nPee,Psrr2,ra处的极化电荷面密度:

（2分）,rabaa,，，

,,,,,,,babU,，，,U0000rb,,,,,,nPee,Psrr2,rb处的计划电荷面密度:

（2分）,rbbabb,，，

（3）自由电荷面密度

,,,,,,,,bUbU0000,,,,,nDeera,,rr,ra处的自由电荷面密度:

（2分）,ra,,rbaaba，，，，,ra

,,,,,,,,bUbU0000rb,,,,,,,nDee,rr,rb处的自由电荷面密度:

（2分）,rb,,rbabba，，，，,rb

2.（15分）同轴线的内导体是半径为a的导体圆柱，外导体是半径为b的导体薄圆柱面，其厚度可以忽

,,略。

内外导体间填充磁导率分别为的磁介质，如图所示。

设同轴线中通过电流为I。

求?

各区域12

的磁场强度;?

单位长度储存的磁场能量;?

单位长度的自感

Emplenarlafitxat第3页ècnica.3.1.2mesurest共7页ècniquesdeseguretatdemesures

（1）projectedeseguretatdeprotecciódel'excavaciódemetresdedesnivell0,5depouFundacióalllargdelaFundacióalvoltantdel'erecciódebaranadeGuàrdiade1,2md'alçada,conjuntscauresenyalsdeprotecció,enlafossaalvoltantdel'escalad'acerereccióduespersones.

（2）seguretatdetreballtècnicreforçantlesmesuresdereforç?

:

caldefinirdispositiusdeprotecciómecànicsdalt,notacadamàquinahadetenirunamàquinauninterruptordeprotecciódefreifuites.Mantenirviesclarenelllocdetreball,llocperillóshaconfiguratclarssignesd'advertència.?

d'acerdebard'instal•lació:

nohihacapatencióquanmanipulacióabansidesprésderiscdecol•lisióiganxod'acerisobretotevitartocarfilferrosrondant.Quanl'aixecamentoinstal•larvaretes,apropdelíniesd'altatensióopodermantenirunacertadistànciaseguradetempesteselèctriquesnopodenoperariromandreen.Altinstal•lataelskybar,posarlabastida,seleccionatsestanddeposició,subjectarelcinturó.（3）mesurestècniquesdeseguretatd'Enginyeria?

soldadura,soldaduradegastall,estrictecomplimentdelesregles"deunocremar"d'operació.Operació?

comprovartotesleseines,màquinesdesoldaduraelèctrics,interruptoricablejatsónterrafiable:

metall,bonaseguretat,accésiescutcomplet,dinsiforadeportisoldaduraconjuntaalapresó.?

cadadelamàquinadesoldaduratéuncanvidecontroldedicatpodercanviarfusiblecapacitatdefinsa1,5vegadesdelamàquina,sensealtrescablesdesubstituirelfusible,quancompletat,tallar

2,0

a,1b

解:

（1）各区域的磁场强度

根据安培环路定理，当时，有ra,

IrI2H;所以（2分）2,,rHr,,00222,aa,

当arb,,时，有

rHHI，,，，12

BB12因为:

（2分）,,、HH12,,12

由:

，即（2分）BB,BBB,,12nn12

I,,12Barb,,,（）所以得到（2分），r，，,,,12

（2）同轴线中单位长度储存的磁场能量为

222abbB111BB0,，，,,,Wrdrrdrrdr2m,,,aa0222,,,012（4分）22IIb,,,012,，ln，，，162a,,,,12

（3）单位长度的自感

12WLI,由，得单位长度的自感为m2

2W,,,bm012,,，（3分）Lln2，Ia8，，,,,,12

3.（20分）已知自由空间的均匀平面波的电场表达式为:

,,,,,,,,,,,，，jxbycz

（2）EreeejeV（）（25）m,，，xyz

,,,?

求电磁波的传播方向;?

波长;?

极化状态;?

与之相伴的磁场Hr（）。

解

（1）波的传播方向

由波矢量为的方向确定。

由

kr,,，，,，，kxkykzxbycz2有xyz

kb,k,2kc,，，yxz

ckE,0b为确定和，利用得m

（2）（25）2250eeeeee，，，，,，，,bcjbjcxyzxyz

故

kee,,2b,,1c,0，则波矢量为xy

Emplenarlafitxatècnica.3.1.2mesurestècniquesdeseguretatdemesures

（1）projectedeseguretatdeprotecciódel'excavaciódemetresdedesnivell0,5depouFundacióalllargdelaFundacióalvoltantdel'erecciódebaranadeGuàrdiade1,2md'alçada,conjuntscauresenyalsdeprotecció,enlafossaalvoltantdel'escalad'acerereccióduespersones.

（2）seguretatdetreballtècnicreforçantlesmesuresdereforç?

:

caldefinirdispositiusdeprotecciómecànicsdalt,notacadamàquinahadetenirunamàquinauninterruptordeprotecciódefreifuites.Mantenirviesclarenelllocdetreball,llocperillóshaconfiguratclarssignesd'advertència.?

d'acerdebard'instal•lació:

nohihacapatencióquanmanipulacióabansidesprésderiscdecol•lisióiganxod'acerisobretotevitartocarfilferrosrondant.Quanl'aixecamentoinstal•larvaretes,apropdelíniesd'altatensióopodermantenirunacertadistànciaseguradetempesteselèctriquesnopodenoperariromandreen.Altinstal•lataelskybar,posarlabastida,seleccionatsestanddeposició,subjectarelcinturó.（3）mesurestècniquesdeseguretatd'Enginyeria?

soldadura,soldaduradegastall,estrictecomplimentdelesregles"deunocremar"d'operació.Operació?

comprovartotesleseines,màquinesdesoldaduraelèctrics,interruptoricablejatsónterrafiable:

metall,bonaseguretat,accésiescutcomplet,dinsiforadeportisoldaduraconjuntaalapresó.?

cadadelamàquinadesoldaduratéuncanvidecontroldedicatpodercanviarfusiblecapacita