序号 ……………………………………..
2012─2013学年 第一学期 《电磁场与电磁波》课程考试试卷(A卷)
专业：应用物理学 年级：10级 考试方式：闭卷 学分：4 考试时间：110 分钟
题号 得分 一 二 三 四 五 六 总分 评阅人 号学线.. … … … … … … 名…..姓… … … … … … 封 … … … … 级…班… … … … … … … … … … 密. ）…部…、…系…（…院…… … … … 卷….试…学…大…江…长 … 得分
一、选择题(每小题3分，共30分)
1、在理想媒质中平面波的电场和磁场的相位关系为（ ）
（A）同相； （B）反相； （C）相位差
?4； （D）相位差?2。 2、均匀平面波从理想介质（?r?2，?r?1）斜入射到与空气的分界面上，产生全反射的临界角为（ ）
（A）300； （B）450； （C）600； （D）以上结果都不对。 3、下列关于电偶极辐射的说法中正确的是（ ）
（A）电偶极辐射是TEM波； （B）在垂直于电偶极矩轴线方向上辐射最强；（C）辐射场强与r的平方成反比； （D）辐射功率与频率的平方成正比。 4、电介质1（?r1?2）与电介质2（?r2?4）的分界面是z?0的平面。已知介质1中的
电场强度E?1?e?x2?e?y4?e?（A）E?z6，则介质2中的电场强度为（ ） ?2?e?x2?e?y4?e?z3； （B）E2?e?x2?e?y2?e?（C）E?z6； 2?e?x1?e?y2?e??z6； （D）E2?e?x2?e?y2?e?z6。 5、在导波系统中，存在TEM 波的条件是（其中?为传播常数）（ ）
（A）?2?k2?0； （B）?2?k2?0； （C）?2?k2?0； （D）?2?k2?1。6、圆柱形波导的主模是（ ）
（A）TE10； （B）TE01； （C）TE11； （D）TM01。
A卷第1页（共6 页）
7、两个导体之间存在电容，下列因素中对电容无影响的是（ ） （A）导体的形状、尺寸； （B）导体间的电势差； （C）导体周围的介质参数； （D）导体间的相对位置。
?8、均匀平面波E?z,t?的极化形式是（ ）
?????xEmsin??t?kz??e?yEmcos??t?kz?? E?z,t??e4?? （A）左旋圆极化波； （B）右旋圆极化波； （C）左旋椭圆极化波； （D）右旋椭圆极化波。 9、已知无源的空气中的电场强度为
??y0.1sin?16?x?cos6??109t?kz E?e??该式中k应为（ ）
（A）20?； （B）16?； （C）12? （D）条件不足，无法确定。 10、下列各公式中普遍成立的是（ ）
(A) D??E； （B）P??0?eE； （C）D??0E0； （D）D??0E?P。
得分
二、填空题(每题3分，共24分)
??xx?e?y2y?e?zz?Vm?，1、已知介质的电容率为3?0，其中的电场强度为E?e则介质中的自由电荷密度为（ ）、极化电荷密度为（ ）。 2、均匀平面波从空气垂直入射到某电介质平面时，测得空气中的驻波比为3，且介质平面上为驻波电场最大点，则介质分界面上反射系数为（ ）。
??xx2?2z?e?y?mxy?yz??e?znz2?x，则m,n的取值分别为3、已知磁感应强度B?e????（ ）。
4、横截面尺寸为30mm?10mm的矩形波导中填充介质为空气，若要实现单模传输，则电磁波的工作波长范围为（ ）。
5、频率为f?10GHz的均匀平面波从空气中垂直入射到??16?0、???0的理想媒质平面上，为了消除反射，可以在媒质表面上涂上匹配层，匹配层的最小厚度为（ ）。
A卷第2页（共6 页）
序号 ………………………………..
?x2?e?y??2??e?z ?kVm?，6、均匀平面波在理想介质中传播，其电场振幅矢量为Em?e?k?磁场振幅矢量为Hm??ex2??ey4??ez4?Am?，则波传播方向的单位矢量e（ ），波阻抗??（ ）。 7、电偶极子辐射的电磁场，判断近区的条件是（ ）。 8、在横截面为a?b的矩形金属波导中，电磁场的复矢量为
???x? … 号…学线.. … … … … … … 名…..姓… … … … … … 封 … … … … 级…班… … … … … … … … … … 密. ）…部…、…系…（…院…… … … … 卷….试…学…大…江…长 …E?e?j?zyE0sin??a??e??Vm?
H??????e????x????x??xE0sin??a???e?zj??aE0cos??a????e?j?z???Am?
则该波的平均坡印廷矢量为（ ）。
得分 三、（10分) 频率为20GHz的微波，在20mm?10mm的矩形波导中能以哪些
波型传播？若使波导中只存在TE10波，则对波导的尺寸作何要求？
。
得分 A卷第3页（共6 页）
四、（10分) 如图所示，z?0的半空间为空气, z?0的半空间充满磁导率为
?的磁介质。有一无限长直细导线位于z轴上，导线中的电流为Imsin?t，在xoz平面内
有一个与细导线共面的矩形线框，线框中心位于介质分界面上，试求：（1）电流I产生的磁感应强度；（2）线框中的互感电动势。
z I c a ?0 b ? x
A卷第4页（共6 页）
序号 ………………………………..
得分 五、（12分)有一线极化的均匀平面波在海水??r?81,?r?1,??4Sm?中沿
?z方向传播，其电场在z?0处为
?????x100sin?107?t??E?0,t??e3???Vm?
求（1）衰减常数、相位常数、本征阻抗、相速、波长及透入深度；
?? （2）写出E?z,t?和H?z,t?的表达式。
… 号…学线.. … … … … … … 名… ..姓… … … … … … 封 … … … … 级…班… … … … … … … … …
… 密 . ）… 部…、… 系… （…院… … … … … 卷…
.试…学…大…
江…长 …（?0?1?10?9C2?N?1?m?2，?0?4??10?7N?A?236?） A卷第5页（共6 页）