????D??H?J??t,试说明其物理意义,并写出方程的积分形11.已知麦克斯韦第一方程为
式。
12.试简述什么是均匀平面波。
13.试简述静电场的性质,并写出静电场的两个基本方程。 14.试写出泊松方程的表达式,并说明其意义。
三、计算题 (每小题10 分,共30分)
?25?r2E?er,求 15.用球坐标表示的场
(1) 在直角坐标中点(-3,4,5)处的
E;
(2) 在直角坐标中点(-3,4,5)处的Ex分量 16.矢量函数
??x?ye?y?xe?zA??x2e,试求
?(1)??A
(2)若在xy平面上有一边长为2的正方形,且正方形的中心在坐标原点,试求该矢量A穿
过此正方形的通量。
22u(x,y)?x?y17.已知某二维标量场,求
?(1)标量函数的梯度;
(2)求出通过点?1,0?处梯度的大小。
四、应用体 (每小题 10分,共30分)
??x3E0e?jkzE?e18.在无源的自由空间中,电场强度复矢量的表达式为
(3) 试写出其时间表达式; (4) 判断其属于什么极化。
q2?4C位于轴上y?4处,19.两点电荷q1??4C,位于x轴上x?4处,求空间点?0,0,4?处的 (1) 电位;
(2) 求出该点处的电场强度矢量。 20.如图1所示的二维区域,上部保持电位为
U0,其余三面电位为零,
(1) 写出电位满足的方程和电位函数的边界条件 (2) 求槽内的电位分布
b
a
图1
五、综合题 (10 分)
21.设沿?z方向传播的均匀平面电磁波垂直入射到理想导体,如图2所示,该电磁波为沿
x方向的线极化,设电场强度幅度为E0,传播常数为?。
(5) 试写出均匀平面电磁波入射波电场的表达式; (6) 求出反射系数。
区域1 区域2 图2
《电磁场与电磁波》试题(4)
一、填空题(每小题 1 分,共 10 分)
??x?e?y?e?zA?e1.矢量的大小为 。
2.由相对于观察者静止的,且其电量不随时间变化的电荷所产生的电场称为 。 3.若电磁波的电场强度矢量的方向随时间变化所描绘的轨迹是直线,则波称为 。 4.从矢量场的整体而言,无散场的 不能处处为零。
5.在无源区域中,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,使电磁场以 的形式传
播出去,即电磁波。
6.随时间变化的电磁场称为 场。
7.从场角度来讲,电流是电流密度矢量场的 。
8.一个微小电流环,设其半径为a、电流为I,则磁偶极矩矢量的大小为 。 9.电介质中的束缚电荷在外加 作用下,完全脱离分子的内部束缚力时,我们把这种
现象称为击穿。
10.法拉第电磁感应定律的微分形式为 。
二、简述题 (每小题 5分,共 20 分)
11.简述恒定磁场的性质,并写出其两个基本方程。 12.试写出在理想导体表面电位所满足的边界条件。 13.试简述静电平衡状态下带电导体的性质。 14.什么是色散?色散将对信号产生什么影响?
三、计算题 (每小题10 分,共30分)
23z???x,y,z?xy?e15.标量场,在点P?1,?1,0?处
(1)求出其梯度的大小 (2)求梯度的方向 16.矢量
??x?2e?yA?e??x?3e?z,求 ,B?e??(1)A?B
??(2)A?B
?17.矢量场A的表达式为
??x4x?e?yy2A?e
?(1)求矢量场A的散度。
???1,1A(2)在点处计算矢量场的大小。 四、应用题 (每小题 10分,共30分)
18.一个点电荷?q位于??a,0,0?处,另一个点电荷?2q位于?a,0,0?处,其中a?0。 (1) 求出空间任一点?x,y,z?处电位的表达式; (2) 求出电场强度为零的点。
19.真空中均匀带电球体,其电荷密度为?,半径为a,试求 (1) 球内任一点的电位移矢量 (2) 球外任一点的电场强度
20. 无限长直线电流I垂直于磁导率分别为?1和?2的两种磁介质的交界面,如图1所示。 (1) 写出两磁介质的交界面上磁感应强度满足的方程 (2) 求两种媒质中的磁感应强度B1和B2。
?B1 ?B2
图1 ?1 ?2
五、综合题 (10分)
21. 设沿?z方向传播的均匀平面电磁波垂直入射到理想导体,如图2所示,入射波电场的表达式为
??yE0e?j?zE?e
(1)试画出入射波磁场的方向 (2)求出反射波电场表达式。
图2
《电磁场与电磁波》试题(5)
一、填空题(每小题 1 分,共 10 分)
1.静电场中,在给定的边界条件下,拉普拉斯方程或泊松方程的解是唯一的,这一定理称为 。
2.变化的磁场激发 ,是变压器和感应电动机的工作原理。 3.从矢量场的整体而言,无旋场的 不能处处为零。 4. 方程是经典电磁理论的核心。
5.如果两个不等于零的矢量的点乘等于零,则此两个矢量必然相互 。 6.在导电媒质中,电磁波的传播速度随 变化的现象称为色散。 7.电场强度矢量的方向随时间变化所描绘的 称为极化。 8.两个相互靠近、又相互 的任意形状的导体可以构成电容器。
9.电介质中的束缚电荷在外加电场作用下,完全 分子的内部束缚力时,我们把这种现象称为击穿。
10.所谓分离变量法,就是将一个多变量函数表示成几个 函数乘积的方法。
二、简述题 (每小题 5分,共 20 分)
11.简述高斯通量定理,并写出其积分形式和微分形式的表达式。 12.试简述电磁场在空间是如何传播的? 13.试简述何谓边界条件。
14.已知麦克斯韦第三方程为S???B?dS?0,试说明其物理意义,并写出其微分形式。
三、计算题 (每小题10 分,共30分)
??xx?e?yxy?e?zy2zA?e15.已知矢量
,
(1) 求出其散度 (2) 求出其旋度 16.矢量
??x?2e?yA?e??x?3e?z, B,?e(1)分别求出矢量A和B的大小
????(2)A?B
17.给定矢量函数
??xy?e?yxE?e,试
?(1)求矢量场E的散度。
???3,4(2)在点处计算该矢量E的大小。 四、应用题 (每小题 10分,共30分
18.设无限长直线均匀分布有电荷,已知电荷密度为(1) 空间任一点处的电场强度; (2) 画出其电力线,并标出其方向。
图1 ?l如图1所示,求
19. 设半径为a的无限长圆柱内均匀地流动着强度为I的电流,设柱外为 自由空间,求
(1) 柱内离轴心r任一点处的磁场强度; (2) 柱外离轴心r任一点处的磁感应强度。
20.一个点电荷q位于一无限宽和厚的导电板上方,如图2所示, (1) 计算任意一点的P?x,y,z?的电位; (2) 写出z?0的边界上电位的边界条件。