2004期中杨.docVIP

电磁场与电磁波 一、填空题（每空1分，共20分） 1．电荷守恒定律的微分形式是 ，它的物理意义是 。 2．麦克斯韦第一方程 ×H＝ ，它的物理意义是 ；对于静态场， ×H＝ 。它表明静态磁场是 场。 3．麦克斯韦第二方程 ×E＝ ，它表明 ；对对于静态场， ×E＝ ，它表明静态电场是 场。 4．坡印廷矢量S是描述时变电磁场中电磁功率传输的一个重要的物理量，S＝ 。它表示 的电磁功率。 5．在两种不同媒质的分界面上， 矢量的切向分量总是连续的， 矢量的法向分量总是连续的。 6．平面波在非导电媒质中传播时，相速度仅与 有关，但在导电媒质中传播时，相速度还与 有关，这种现象称为色散。 7．两个同频率、同方向传播、极化方向互相垂直的极化波合成为圆极化波时，它们的振幅 ，相位差为 。 8．均匀平面波在良导体中传播时，电场振幅从表面值E0下降到E0/e时所传播的距离称为 ，它的值与 有关。 二、选择题（把正确选项的代号写入[ ]内，每题2分，共20分）。 1．能激发时变电磁场的源是[ ]。 a.随时间变化的电荷与电流 b. 随时间变化的电场与磁场 c. 同时选a和b 2．在介电常数为 的均匀媒质中，电荷体密度为 的电荷产生的电场为E＝E x,y,z ，若成立，下面的表达式中正确的是[ ] a. b. c. 3．已知矢量，要用矢量B描述磁感应强度，式中的m必须取[ ] a. 2 b. 4 c. 6 4．在导电媒质中，位移电流密度Jd的相位与传导电流密度J的相位[ ]。 a.相差 b. 相同或相反 c. 5．某均匀平面波在空气中传播时，波长 0＝3m，当它进入介电常数为 ＝4 0的电介质中传播时，波长 [ ]。 a.仍为3m b. 缩短为1.5m c.增长为6m 6．空气的本征阻抗 0＝120 ，则相对介电常数 r＝4，相对磁导率 r＝1，电导率 ＝0的媒质的本征阻抗为[ ]。 a.仍为120 b.30 c. 60 7．，表示的平面波是[ ]。 a.圆极化波 b.椭圆极化波 c.直线极化波 8．区域1（参数为 1＝ 0、 1＝ 0、 1＝0）和区域2（参数为 2＝5 0、 2＝20 0、 2＝0）的分界面为z＝0的平面。已知区域1中的电场，若区域2中的电场，则式中的A值必须取[ ]。 a. 60 b. 80 c. 20 9．无源的非导电媒质（参数为 、 ）中，亥姆霍兹方程为，式中的波数k应为[ ]。 a. b. c. 10．已知，则穿过z＝0平面上一个半径R＝2m的圆面积的平均功率为[ ]。 a.180W b.90W c.60W 三、计算题（每题15分，共60分） 1．相对介电常数 r＝18的均匀电介质中，已知电场强度，试计算该电介质中的位移电流密度。 2．两种不同媒质分界面上存在面电流密度，如图所示。若已知分界面上媒质1-侧的磁场强度，试求分界面上媒质2一侧的磁场强度H2。 3．已知在空气中传播的均匀平面波的磁场强度为 试求：（1）平面波的频率f、相速vp、波长 、相位常数k以及波的传播方向； （2）与H z,t 相伴的电场强度E z,t ； （3）平面波的极化状态； （4）瞬时坡印廷矢量S和平均坡印廷矢量Sav。 4．已知某导电媒质在频率f＝30MHz时的衰减常数 ＝82.9Np/m、相位常数 ＝82.9rad/m、本征阻抗的模| c|＝2 。在此导电媒质中，f＝30MHz的正弦均匀平面波沿x方向传播、电场沿y轴取向，电场强度振幅Em＝30V/m。试写出电场强度和磁场强度的瞬时值表示式。 题三、2用图