信息学院2012-2013学年《电磁场理论》考试题A
更新时间:2024-04-20 14:28:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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兰州大学2012~2013 学年第 1 学期
期末考试试卷(A卷)
课程名称:《电磁场理论》,《电磁场与电磁波》 任课教师: 学院: 信息科学与工程学院 专业: 年级: 姓名: 校园卡号: 题 号 分 数 阅卷教师 一 二 三 四 五 总 分 注意:所有的答案均填写在答题纸上。
一. 填空题(每小题3分,共15分)
1、平行板电容器两极板间的电压为U、间距为d,其间的介电常数为?,则极板上的自由电荷面密度为 。
2、已知同轴线内外导体的半径分别为r1和r2,其间填充介电常数为?的介质,同轴线内外导体间的电压为U,则单位长同轴线中储存的电场能量为 。 3、垂直极化波从水下源以入射角?i?200投射到水与空气的分界面上,水的
?r?81,则临界角为 。
4、真空中E?4cos(?t??y)ez,则空间任意点的位移电流密度为: 。 5、写出法拉第电磁感应定律的积分形式: 。
二. 判断题(每小题3分,共15分;在括号内正确的打√,错误的打×。) 1. 时变电磁场的情况下,只要场点距离源点的距离越远,则推迟作用就一定越明显。 ( ) 2. 电位移矢量D的通量源是自由电荷,电位移线从正的自由电荷出发而终止于负的自由电荷。 ( ) 3. 磁场中的能量是在磁场建立的过程中由外电源做功而获得的。 ( ) 4. 对于电磁波而言,其坡印亭矢量的大小是穿过与电磁波传播方向垂直的单位
1
面积的能量。 ( ) 5. 应用镜像法时,镜像电荷绝对不可以出现在待研究区域内部。 ( )
三. 选择题(每小题3分,共15分;将正确答案的字母填在括号内。) 1空气中一半径为a、介质常数为?、带电量为Q的介质球,则球心处的电势为 ( ) A.Q4??0a; B. 0; C.Q4??0a?Q8??a; D.
Q8??a. 2 柱坐标系中,静电场的电势为??A??B,A,B为常数。则电场强度为 ( ) A. ?AAAe?; B . er; C. e?; D.. Ae?. rrr3 均匀平面电磁波电场强度矢量的波动方程复数形式为 ( )
A. ?2E??2E?0; B. ?2E?k2E?0; ?2EC. ?E????E?0; D. ?E???2?0.
?t22 4 一均匀平面电磁波的电场强度如下,则下列关于极化方式中说法正确的是哪一个?E?3cos(?t??y)ex?4cos(?t??y)ez, ( )
A. 左旋椭圆极化; B. 右旋椭圆极化; C. 圆极化; D. 线性极化化.
5 一个二元天线阵如下图,两个单元垂直于纸面放置,馈电电流幅度相同,但相位上2号比1号超前?/4,二者间距为?/2,则该天线阵的最大辐射方向为:
??arccos1A. ??arcsin14; B. 4;
C. ???/3; D. ???/4.
四. 计算题(共55分)
2 1 ? 第三题第5小题图
2
y 1. (15分) 有一横截面为a×b的矩形薄导体管,其各边界面的电势如图所示,管内电势?满足拉普拉斯方程即
b ???0cos??x 2a???0。
试求该矩形域内的势函数?;
2T???0 ?n??0 ??0 a x
第四题第1小题图
2. (15分) 有一线极化的均匀平面波在海水(?r?80,?r?1,??4S/m)中沿+y
6方向传播,其磁场强度在y=0处为H?ex0.1sin(2?10?t)(A/m)
(1)求衰减常数、相移常数、波速; (2)波的振幅衰减10%时传播了多少距离; (3)写出H(y,t)的表示式。
3. (15分) 已知在球坐标系中,有一个天线所产生的远区电场强度如下为
E?E0sin2?e?j?re?。试求: r(1) 磁场强度;
(2) 该天线的主瓣宽度; (3) 该天线的辐射功率。
4、(10分) 空气中有一半圆形导体与两段半无限长直导体组成的电流回路,如图所示。其中通有电流I ,计算O处磁感应强度的大小。
3
a O 第四题第4小题图
考试中可能遇到的公式:
1、柱坐标系:?f??f?re1?f?fr?r??e???zezere?e?r2sin?rsin?r2、球坐标系:??F???r??????
FrrF?rsin?F?3、?0?8.854?10?12F/m
4、?0?4??10?7H/m
4
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