《電磁場與電磁波》復(fù)習(xí)題

1、2021年?電磁場與電磁波?復(fù)習(xí)題一、選擇題.-一,T2F2721 .矢量E=ex(x+axz)+ey(xy+by)+ez(zz+czx2xyz),試確定常數(shù)a、b、c,使E為無源場【oA.a=2,b=1,c=2B.a=-2,b=1,c=2C,a=2,b=-1,c=-22.在兩種媒質(zhì)的分界面上,設(shè)E1和E2滿足的關(guān)系D.a=2,b=1,c=2Bn和可分別為界面的切向和法向,那么電場式為Oaen(E1-E2)=0bBn*(E1-E2)=0c號(E1-E2)=0de(E1-E2)=03.在圓柱坐標(biāo)系中,三個相互正交的坐標(biāo)單位矢量為ep、e、ez,其中為常矢量單位矢量為【】.A.3pB.eC.ezD

2、.都不是7TTT,T4 .E=q(2xyz-y2)+弓(攵z-2xy)+e攵yV/m那么點P(2,3,-1)處KJe的值為【A. -10B. 5C.105 .同軸線的內(nèi)導(dǎo)體半徑為r1,外導(dǎo)體的內(nèi)半徑為匕,內(nèi)外導(dǎo)體間填充介電常數(shù)為名=/=的均勻電介質(zhì),那么同軸線單位長度的電容C為.1】2二；rInt/r1)2二；2二；2二；r;-BCln(r1/r2)ln(r2/r1)ln(r1/r2)26 .標(biāo)重函數(shù)u=xyz,那么u在點(2,3,1)處沿指te萬向易=3145+0市A虛0的方5導(dǎo)數(shù)曲【50】.D.224/、癡切之間滿足【A.100/750B,112/750C.56/7507 .一般導(dǎo)電媒質(zhì)的

3、電導(dǎo)率.,介電常數(shù)總和電磁波角頻率B.二/,；：1C.0/；=1D.二/j；18 .坡印廷矢量S=E父H,它的方向表布方向,大小表布.【】A電場通過與能量流動方向相垂直的單位面積的能量B磁場通過與能量流動方向相垂直的單位面積的功率C能流單位時間內(nèi)通過與能量流動方向相垂直的單位面積的能量D電磁場單位時間內(nèi)通過與能量流動方向相垂直的單位面積的能量9 .均勻平面波在不同媒質(zhì)分界面上的反射系數(shù)和透射系數(shù)七滿足【】.A.B.1-C.=1:D.：-10 .E=ex(2xyzy2)+&(x2z-2xyjTzx2y(V/m),那么點P(2,3,1)處口E的值為【】.A.-5B.5C.10D.-1011

4、 .海水的電導(dǎo)率仃為6S/m,相對電容率8r為18H,當(dāng)電磁波的頻率f等于1GHz時海水的等效復(fù)介電常數(shù)為.1】A9.551040-j510咋/mB1,5100-j9.551070F/mC51040-j9.551040F/mD9,551040-j1.51040F/mE(z,t)=exEmcos(切tkz)+eyEmSin；®tkz+的極化方式是【I4/A.左旋橢圓極化為.B.右旋圓極化波.線極化波D.右旋橢圓極化波13 .均勻平面波E=exEmsincotkz+eyEmcosotkz的極化方式是【】.A.線極化波B.右旋橢圓極化波C.右旋圓極化波D.左旋圓極化波14 .關(guān)于相位常數(shù)k

5、說法錯誤的選項是【A.與介質(zhì)的磁導(dǎo)率和介電常數(shù)成正比B.距離2n內(nèi)所包含的波長數(shù)目C.與波的角頻率成正比D.波傳播單位距離的相位變化15 .當(dāng)電磁波在介電常數(shù)為名=4瓦、磁導(dǎo)率為N=%的媒質(zhì)中傳播時,其速度是光速倍.A4B1/2C2D1/416 .半徑為a的球形體積內(nèi)充滿密度為Pr的體電荷,球形體積內(nèi)的電位移分布為32err+2r,那么球形體積內(nèi)電何密度Pr為【】.-22.A.8r+5rB.8r5r22C.5r8rd.5r-8r17 .時諧場復(fù)矢量的波動方程為【loA.拉普拉斯方程B.達朗貝爾方程C.赫姆霍茲方程D.麥克斯韋方程18 .對于理想介質(zhì)中白平面波,在X方向的場分量為ExU=Emco

6、s&t-卜2其波長是A2二/B,/2二C1/kD2二/k19 .關(guān)于位移電流,說法錯誤的選項是【A.表征電場變化率B.能激發(fā)磁場C.產(chǎn)生熱效應(yīng)D.Maxwell提出的20 .均勻平面波在不同媒質(zhì)分界面上的反射系數(shù)和透射系數(shù)百滿足【a.E=rb,e=i+fc,t>1+rd.t<r21 .兩個頻率相等,傳播方向相同,振幅相等,且極化方向相互正交的線極化波合成新的線極化波,那么這兩個線極化波的相位.1】A同相或者反相B同相C反相D相差冗/222 .恒定電場在不同媒質(zhì)分界面上場矢量與法線方向夾角為4、4為,仃1、仃2為相應(yīng)媒質(zhì)的電導(dǎo)率,那么場矢量的折射關(guān)系是1A.sin二1cos二

7、1tan二1arcsin%二1D.1=1arcsin二02.二B.,二C.二sin1202cos%二2tan2二223.良導(dǎo)體中電磁波的磁場強度的相位滯后于電場強度【OA.-45°B.90°C.-90°D.45o24 .自由空間空氣中的平面波是波,當(dāng)該平面波垂直入射到理想介質(zhì)平面時,它是波.【】ATE、TMBTEM、TECTEM、混合波DTEM、駐波25 .電磁波中電磁能量守恒關(guān)系表達為.A.高斯定理B.安培定理C.法拉第定理D.坡印廷定理26 .矩形波導(dǎo)的介質(zhì)波長與波導(dǎo)內(nèi)填充的媒質(zhì).1】A關(guān)系不確定,還需要看傳播什么波形B無關(guān)C關(guān)系不確定,需要根據(jù)電磁波頻率而定

8、D有關(guān)27 .對于鐵磁質(zhì)的磁導(dǎo)5有1A.5=1B.r>1C.A»1D.K<128 .設(shè)電偶極子天線的軸線沿東西方向放置,在遠方有一移動收臺停在正南方而受到最大電場強度,當(dāng)電臺沿以元天線為中央的圓周在地面移動時,電場強度漸漸減小,問當(dāng)電場強度減小到最大值的1/J2時,電臺的位置偏離正南【】度.A._30B._60C._45D._7529 .時變場電磁場位函數(shù)滿足的微分方程稱為【A.泊松方程B.達朗貝爾方程C.拉普拉斯方程D.麥克斯韋方程30 .均勻平面電磁波由空氣中垂直入射到無損耗的介質(zhì)(名=16即、RN.、仃=0)的表面上時,反射系數(shù)和透射系數(shù)分別為.【】A4/5、2/5

9、B3/5、2/5C-2/53/5D2/5、3/531 .在工程中,對于駐波比S說法正確的選項是【】.A.S=g時為行波B.S=1時為純駐波C.又稱駐波系數(shù)D.駐波電場強度振幅最小值與最大值之比32 .圓柱坐標(biāo)系中某點的位置由'43i定出,那么該點在直角坐標(biāo)系中坐標(biāo)為11,3,A.(2,-2后3)B.(-2,2V3,-3)C.2,2.3,3D.-2,2.3,333.矩形波導(dǎo)中傳輸TE10模,填充介電常數(shù)為8、磁導(dǎo)率為N的介質(zhì)時的截止頻率是1A.2a.,J；B.a,！:：C.2a、=D.a.?34 .在一個靜電場中,理想導(dǎo)體外表的電場方向與導(dǎo)體該點的法向方向的關(guān)系是OA平行B垂直C既不平行

10、也不垂直D不能確定35 .關(guān)于坡印廷矢量S,說法錯誤的選項是【lo一13*A.等于一ReEMHB.其萬向就是電磁能量傳輸?shù)娜f向2C.Poynting提出的D.又稱電磁能流密度矢量36 .均勻平面波E=exEmsin0tkz+l+eEmcosI«t-kz的極化方式無【】.I41yl4；A.線極化波B.右旋圓極化波C.左旋橢圓極化波D.左旋圓極化波37 .同軸線的內(nèi)導(dǎo)體半徑為a,外導(dǎo)體的內(nèi)半徑為b,內(nèi)外導(dǎo)體間填充介電常數(shù)為6的均勻電介質(zhì),那么同軸線單位長度的電容2二；2二；ABln(a/b)ln(b/a)4二；Cln(a/b)4二；Dln(b/a)38 .理想導(dǎo)體的電導(dǎo)率巴,理想介質(zhì)的電

11、導(dǎo)率仃2,導(dǎo)電媒質(zhì)的電導(dǎo)率仃3這三者之間滿足【】關(guān)系：A.仃1仃2a3B.仃2仃1仃3C.仃1A仃3A0r2D-0r3A0r2A0r139 .坡印廷矢量的大小表示.1A通過與能量流動方向相垂直的單位面積的能量B單位時間內(nèi)通過與能量流動方向相垂直的能量C通過與能量流動方向相垂直的單位面積的功率D通過與能量流動方向相垂直的功率40 .理想介質(zhì)中傳播的均勻平面波電場強度與磁場強度的相位關(guān)系為【】.A.電場相位滯后磁場相位45°B.電場相位與磁場相位同向C.電場相位超前磁場相位45°D.關(guān)系不確定41恒定電場在不同媒質(zhì)分界面上場矢量與法線方向夾角為仇,仇為,1,2為相應(yīng)媒質(zhì)的電導(dǎo)率

12、,那么場矢量的折射關(guān)系是【A.C.cos；】B.1=c°s1202D,回A=£1tani202sinf；】sin%02arcsinarcsin二2二242 .海水的電導(dǎo)率仃為6S/m,相對電容率%為24n,當(dāng)電磁波的頻率f等于1GHz時海水的等效復(fù)介電常數(shù)為.1】A9.5510,°-j6.67101F/mB9.5510,°-j1.510°F/mC1.510,°-j9.5510°F/mD6.6710,°-j9.5510,°F/m43 .以下選項中的場矢量,旋度一定為零是【】.A.渦旋電場強度B.靜電場強度C

13、.磁場強度D.磁感應(yīng)強度44 .對于順磁質(zhì)的磁導(dǎo)匕有【】.A.W=1B,Nrl_1C,r>1D,W<145 .當(dāng)電磁波在介電常數(shù)為名=備,、磁導(dǎo)率為卜=卜0的媒質(zhì)中傳播時,其D1/；r速度是光速的倍.【AB46 .在時變場中,常用的位函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)條件有【A.安培標(biāo)準(zhǔn)、高斯標(biāo)準(zhǔn)C.法拉第標(biāo)準(zhǔn)、庫侖標(biāo)準(zhǔn)47.對于理想介質(zhì)中的平面波,在的平面.【】At等于常數(shù)Bkz等于常數(shù)B.庫侖標(biāo)準(zhǔn)、洛倫茲標(biāo)準(zhǔn)D.麥克斯韋標(biāo)準(zhǔn)、坡印廷標(biāo)準(zhǔn)CEm等于常數(shù)DEx(t)等于常數(shù)x方向的場分量為Ex(t)=Emc°s(cotkz),其等相面是48.矩形波導(dǎo)中傳輸TE10模,填充介電常數(shù)為名的介質(zhì)時截止

14、頻率是【A.(a/PT)/B. (2aA/fIT)C.2aTTD.afi49 .在下面選項中,無傳導(dǎo)電流但有位移電流的是【】.A.一般介質(zhì)B.理想導(dǎo)體C.絕緣介質(zhì)D.超導(dǎo)體50 .現(xiàn)代戰(zhàn)爭中都采用天線進行電子偵察和實施電子干擾,這種極化天線同樣也有許多民用方面的應(yīng)用.A線極化B圓極化C雙極化D橢圓極化51 .真空中的本征阻抗為【】.A.120夏B.60cC.377nCD.377c52 .自由空間(空氣)中的平面波是波,當(dāng)該平面波垂直入射到導(dǎo)體平面時,它是波.ATE、行駐波BTM、TECTEM、行駐波DTEM、駐波53 .關(guān)于靜電場,以下說法錯誤的選項是【】.A.無旋場B.電場力做功與路徑無關(guān)C

15、.保守場D.靜電場的環(huán)流大于零54 .自感與回路的【】因素?zé)o關(guān).A.電流B.尺寸C.周圍的磁介質(zhì)D.幾何形狀55 .橫截面積尺寸為aMb的矩形波導(dǎo)管,內(nèi)部填充理想介質(zhì)時的截止頻率Afc=fAc工作頻率為f的電磁波在該波導(dǎo)中傳播的條件是B小二fffcffc56 .以下選項中,與互感無關(guān)的因素是【】.A,回路的幾何形狀B.兩回路的相對位置C.回路周圍的磁介質(zhì)D.回路中的電流57 .電磁波的頻率越高,衰減系數(shù)越大,高頻電磁波只能存在于良導(dǎo)體的外表層內(nèi),稱為【】OA.喟啾效應(yīng)B.反抗效應(yīng)C.屏蔽效應(yīng)D.趨膚效應(yīng)58 .均勻平面電磁波由空氣中垂直入射到無損耗的介質(zhì)(6=4%、N=卜0、仃=0)的表面上時

16、,反射系數(shù)和透射系數(shù)分別為.1】A一1/3、2/3B2/3、1/3,C-2/31/3D1/3、2/3,59 .在兩種媒質(zhì)的分界面上,設(shè)官和&分別為界面的切向和法向,那么電場Z和心滿足的關(guān)系式為【A-enX(E1-E2)=0B-en*(E1-E2)=0C. &(£-,)=%D.en(E1-E2)=>s60.均勻平面波E=eJEmejkz-eyEmejkz的極化方式是【】.A.線極化波B.右旋橢圓極化波C.左旋圓極化波D.右旋圓極化波二、判斷題1 .單位矢量是常矢量.【】,2 .應(yīng)用不同的標(biāo)準(zhǔn)條件,由于矢量位A和標(biāo)量位中的解不相同,因此最終得到的電磁場矢量也是不相同

17、的.【】3 .平均能流密度矢量的大小表示單位時間內(nèi)穿過與能量流動方向相垂直的單位面積的能量.4 .方向?qū)?shù)表示場沿某方向的空間變化率.【】5 .感應(yīng)電場不僅存在于導(dǎo)體回路中,也存在于導(dǎo)體回路之外的空間.【】6 .矩形波導(dǎo)中的傳播的電磁波不存在色散.【】7 .在同一媒質(zhì)中,電磁波的相速隨著電磁波頻率的不同而不同的現(xiàn)象稱為色散.【】8 .感應(yīng)電場不僅存在于導(dǎo)體回路中,也存在于導(dǎo)體回路之外的空間.【】9 .波陣面是空間相位相同的點構(gòu)成的曲面,即等相位面.【】10 .無傳導(dǎo)電流(J=0)的空間中,可以引入一個標(biāo)量位函數(shù)來描述磁場.【】11 .電磁場不可能進入理想導(dǎo)體內(nèi).【】12 .波陣面是空間相位相同

18、的點構(gòu)成的曲面,即等相位面.【】13 .互感系數(shù)不滿足互易關(guān)系.【】14 .矩形波導(dǎo)中的主模為TE10模.【】15 .電偶極子的輻射場是均勻球面波.【】16 .矩形波導(dǎo)中不可能存在TM10模的電磁波.【】17 .電流有正負(fù)方向之分,所以電流為矢量.【】18 .在矩形波導(dǎo)中,只有工作頻率小于截止頻率的電磁波才能夠在波導(dǎo)內(nèi)傳輸.【】19 .電場和磁場分別是電磁場的兩個分量.【】20 .電偶極子輻射的遠區(qū)場為輻射場,電磁波沿徑向輻射.【】21 .在討論電磁場的邊界條彳時候,通常使用Maxwell方程的微分形式.【】22 .電容的大小與導(dǎo)體所帶電荷成正比,與兩導(dǎo)體之間的電壓成反比.23 .能流密度矢量

19、、電場矢量、磁場矢量三者兩兩垂直,且滿足右手螺旋關(guān)系.【】24 .電偶極子輻射的遠區(qū)場是非均勻球面波,分布有方向性.【】25 .靜電場能量來源于建立電荷系統(tǒng)的過程中外源提供的能量.【】26 .任意矢量場的旋度是無散場.【】27 .一些媒質(zhì)的損耗在高頻時可以忽略,但在低頻時就不能忽略.【】28 .實際工程中常把大地作為零電位參考點.【】29 .垂直極化波以布儒斯特角角斜入射兩種非鐵磁性媒質(zhì)分界面上時,將產(chǎn)生全透射現(xiàn)象.【】30 .波動方程是二階矢量微分方程,寸I示電磁場的波動性,而Maxwell方程那么是一階矢量微分方程,預(yù)言了電磁波的存在.【】31 .電磁波的傳播需要介質(zhì).【】32 .電容的大

20、小與導(dǎo)體系統(tǒng)的物理尺寸及周邊電介質(zhì)的特性參數(shù)有關(guān),與導(dǎo)體所帶電荷量及電位差無關(guān).【】33 .在良導(dǎo)體中,電場與磁場的振幅呈指數(shù)衰減,但電場與磁場的相位相同.【】34 .在兩種理想介質(zhì)分界面上,通常沒有電荷和電流分布.【】35 .時變情況下,電場和磁場相互關(guān)聯(lián),構(gòu)成統(tǒng)一的電磁場.【】三、填空題1 .矢量A=3eX-2ey-ez,矢量B=-威+熱,矢量C=4ex-2ez,那么ey,AB=,A父C=,AmB=<C=.2 .矢量A=eX+虢+24,矢量B=-ex+3ez,矢量C=-ex+2段,那么A父BC=.3 .度量系數(shù)又稱,指坐標(biāo)系各個方向增加的微分元與坐標(biāo)變量的比值.4 .矢量場Ad沿場中

21、的一條閉合路徑c的曲線積分Q大祝"稱為矢量場為,沿閉合路徑的.5 .設(shè)矩形波導(dǎo)中傳輸TEio模.那么填充介質(zhì)介電常數(shù)為e時的截止頻率髭c是,波導(dǎo)波長%是.6 .媒質(zhì)的本征阻抗與媒質(zhì)參數(shù)有關(guān),假設(shè)媒質(zhì)的介電常數(shù)為6=4%,N=N0,那么該媒質(zhì)的本征阻抗為.7 .均勻平面波在良導(dǎo)體中傳播時,電場振幅從Eo衰減到E0/e時所傳播的距離,稱為13 .假設(shè)電場強度為E=&4e6mej2nze況4的電磁波在某波導(dǎo)中傳播,該電磁波的傳播方向為幅值為.14 .媒質(zhì)對電磁場的響應(yīng)可分為三種情況：、和.15 .麥克斯韋電磁理論的兩個假設(shè)是假設(shè)和假足16 .沿任意方向&傳播的平面電磁波的電

22、場矢量可表示為.17 .各向同性線性媒質(zhì)的本構(gòu)關(guān)系為、.18 .在求解電磁場問題時,通常引入位函數(shù)可以使問題的分析得到簡化,由于函數(shù)的不唯一性,在不同的問題中會采用不同的標(biāo)準(zhǔn)條件,其中庫侖標(biāo)準(zhǔn)條件為,洛倫茲標(biāo)準(zhǔn)條件為.22219 .標(biāo)量函數(shù)u=x-3y+2z+3x5y+z和矢量函數(shù),F=馥2十&yx2y2+&18x2y3z2,那么Vu=,WF=20 .相位常數(shù)k表示波傳播單位距離的相位變化,大小等于空間距離2兀內(nèi)所包含的波長數(shù)目,因此也稱為.21 .麥克斯韋電磁理論的兩個假設(shè)是,假設(shè)和假設(shè).22 .表達式FrdS稱為矢量場Ff穿過閉合曲面s的.S23 .各向同性線性媒質(zhì)的本構(gòu)關(guān)

23、系為、o24 .在均勻各向同性線性媒質(zhì)中,設(shè)媒質(zhì)的導(dǎo)磁率為N,那么磁感應(yīng)強度B和磁場H之間滿足的方程為.25 .時變電偶極子激發(fā)的電磁場中,近區(qū)場稱為,遠區(qū)場稱為.26 .在邊長為a和b的矩形波導(dǎo)中,其截止波數(shù)kc=,截止波長j-c=°27 .當(dāng)入射角0等于或大于臨界角時,均勻平面波在分界面上將產(chǎn)生;而當(dāng)入射角斗等于布儒斯特角久時,平行極化的入射波在分界面上將產(chǎn)生.28 .靜電場的能量密度為,靜磁場的能量密度為.29 .相位常數(shù)k表示波傳播單位距離的相位變化,大小等于空間距離2n內(nèi)所包含的波長數(shù)目,因此也稱為.&30 .5.z<0的區(qū)域1和z>0的區(qū)域2都是理想介

24、質(zhì),頻率f=3父109Hz的均勻平面波沿ez方向傳播,在兩種電介質(zhì)中的波長分別為匕=5cm,%=3cm,那么入射波能量被反射的百分比Srav/Siav為,區(qū)域1的駐波比S為.31 .矢量,=2&+自+4感,矢量B=e*3鼠那么AB=,AxB=.32 .均勻平面波在良導(dǎo)電體中傳播時,電場和磁場的振幅將隨著傳播距離的增加按指數(shù)規(guī)律,且磁場強度的相位與電場強度的相位,電場振幅從E0衰減到時所傳播的距離,稱為趨膚深度.四、簡做題1 .理想介質(zhì)中的均勻平面波的傳播有哪些特點？2 .什么是坡印廷定理？它的物理意義是什么？3 .簡述群速、相速、頻率和色散之間的關(guān)系4 .寫出微分形式的麥克斯韋方程組,

25、并簡要闡述其物理意義.5 .寫出矩形波導(dǎo)中縱向分量Ez和Hz滿足的微分方程和邊界條件.6 .寫出麥克斯韋方程的積分形式并簡要解釋含義.7 .寫出麥克斯韋方程的微分形式并簡要解釋含義8 .試寫出一般電流連續(xù)性方程的積分與微分形式,恒定電流的呢？并說明其物理含義.9 .試寫出恒定磁場根本方程的積分與微分形式,并說明微分形式的物理含義.10 .試寫出靜電場根本方程的積分與微分形式,并說明微分形式的物理含義.11 .電流連續(xù)性方程的積分形式為7jLdS=-(PdV,試說明其物理意義,并寫出sdtv該方程的微分形式.12 .寫出麥克斯韋方程的積分形式,并簡要闡述其物理意義.五、計算題ff=U00d_x_S11 .半徑為a、介電常數(shù)為名的球形電介質(zhì)內(nèi)的極化強度為AP=&一,式中A為常數(shù).(1)計算極化電荷體密度和面密度.(2)計算電介質(zhì)球內(nèi)的自由電荷體密度.2 .兩塊無限大導(dǎo)體平板分別置于乂=0和乂=處,板間充滿x電何,其體密度為P=-0-,極板的電位分別設(shè)為0和U0,d如下圖,求兩導(dǎo)體之間的電位和電場強度.3 .在無源的自由空間中,電磁場的電場強度復(fù)矢量E(z)=、E0e4kz