西南大學(xué)電磁場與電磁波A卷答案新新年月

1、西南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與繼續(xù)為TEM波。教育學(xué)院課程考試試（b）電場、磁場和傳播方向互相題卷垂直，且滿足右手定則。類別：網(wǎng)教 專業(yè)：電氣工（c）電場和磁場相位相同，波阻程及其自動化2018 年6月抗為純電阻性。課程名稱【編號】：電磁場與（d）復(fù)坡印廷矢量為：電磁波【1081】A卷從而得坡印廷矢量的時間平均值大作業(yè)為滿分：100分平均功率密度為常數(shù)，表明與傳播一、分析題（共15分）方向垂直的所有平面上，每單位面1、闡述任意理想介質(zhì)中均勻積通過的平均功率都相同，電磁波平面電磁波的傳播特性，闡述在傳播過程中沒有能量損失（沿傳斜入射的均勻平面波可以分解播方向電磁波無衰減）。為哪兩個正交的線極化波，以（e）任意時

2、刻電場能量密度和磁及矩形波導(dǎo)的傳播特性參數(shù)有場能量密度相等，各為總電磁能量哪些？的一半。1任意理想介質(zhì)中均勻平面電磁2斜入射的均勻平面波可以分解波的傳播特性：a）均勻平面電磁為哪兩個正交的線極化波？波的電場強度矢量和磁場強度矢斜入射的均勻平面波都可以分解量均與傳播方向垂直，沒有傳播方為兩個正交的線極化波:一個極化向的分量，即對于傳播方向而言，方向與入射面垂直，稱為垂直極化電磁場只有橫向分量，沒有縱向分波；另一個極化方向在入射面內(nèi)，量。這種電磁波稱為橫電磁波或稱稱為平行極化波。面，所包圍的電荷是4 r2Eo3矩形波導(dǎo)的傳播特性參數(shù)傳播常數(shù)、截止頻率、相速度、群 速度、波導(dǎo)波長、波阻抗等。二、解釋

3、題（共5分）1庫侖定律庫侖定律可表述為：真空中任意兩 個靜止點電荷和之間作用力的大 小與兩個電荷的電荷量成正比，與 兩個電荷距離的平方成反比；作用 力的方向沿兩個電荷的連線方向， 同性電荷相斥，異性電荷相吸。三、計算題（共4題，每題20分，共80分）1、（1）給定矢量 A ex 9ey ez，B 2ex 4ey 3ez，求 A B，解：變量）。在r<a的區(qū)域，高斯面是一個與這個球體 相同球心，以r為半徑的球面，所包圍的 電荷是3 因此，（耳表示方向沿徑向向外，下面省略了中間過程，）所以釘（V/m），在r>a的區(qū)域，高斯面是一個與這個球體相同球心，以r為半徑的球43-a ，343-a

4、 一3 o求解電勢：由于電荷分布在有限區(qū)域，可選無窮遠點為參考點。（2） 一個半徑為a的球體均勻 分布著體電荷密度 （Cm3）的電 荷，球體內(nèi)外介電常數(shù)均為 °，求 球體內(nèi)外的電場強度及電位分布。解:解：采用球坐標系分析本題（只涉 及了一個變量半徑r，并未涉及其他角度在r<a時在r>a時2、(1)給定矢量 A ex 9ey ez，B 2ex 4ey 3ez，求 A B，解：exeyz 個半徑為a的導(dǎo)體球的電AB ex 9ey ez2ex 4ey 3ez9131ex 5ey 14ez位為U，設(shè)無窮遠處為零電位。求(2)單匝矩形線圈置于時變場B eyBoSin t中，如圖所示

5、。初始 時刻，線圈平面的法向單位矢量n 與y軸成0角。求：a) 線圈靜止時的感應(yīng)電動勢；b) 線圈以速度繞x軸旋轉(zhuǎn)時 的感應(yīng)電動勢。a) 解：線圈靜止時，穿過線圈 的磁通為由式()，故感應(yīng)電動勢為b) 線圈以角速度繞x軸旋轉(zhuǎn)球內(nèi)、外的電位分布。解：導(dǎo)體球是等位體，所以球內(nèi)各點的電 位均為U。球外的電位滿足拉普拉斯方程21 d 2d?= r2dr(r dr) = 0A兩次積分，通解為？= - - + B7r根據(jù)邊界條件求常數(shù)，邊界條件如下。(1) r=a 時?=U. (2) r = 時，？= o由上述邊界條件，確定常數(shù)為:A=-aU,B=0,代入通解得aU?=r4、(1)給定矢量 A ex 9ey ez ：B 2ex 4ey 3ez，求 A B，解:ex 9ey ez 2ex4ey 3ez3ex13ey2ez時，法向單位矢量n的方向 隨時間變化。在t時刻，n與y軸的夾角 ° t,所以故感應(yīng)電動勢為3、給定矢量A e