試卷第6頁(yè)共6頁(yè)試卷第17頁(yè)共17頁(yè)莆田學(xué)院期末考試試卷（A）卷2011—2012學(xué)年第一學(xué)期課程名稱(chēng)：電磁場(chǎng)與波適用年級(jí)/專(zhuān)業(yè)：09/電信試卷類(lèi)別開(kāi)卷（）閉卷（√）學(xué)歷層次本科考試用時(shí)120分鐘《考生注意：答案要全部抄到答題紙上，做在試卷上不給分》一、填空題（每空2分，共30分）1.給定兩個(gè)矢量，，則矢量的單位矢量為①，矢量=②。2.高斯散度定理的積分式為①，它廣泛的用于將一個(gè)封閉面積分變成等價(jià)的體積分，或者將一個(gè)體積分變成等價(jià)的封閉面積分。3.已知任意一個(gè)矢量場(chǎng)，則其旋度的散度為①。4.介質(zhì)中恒定磁場(chǎng)的基本方程的積分式為①，②，③。5.一個(gè)半徑為a的接地導(dǎo)體球，一點(diǎn)電荷q位于距球心d處，則其鏡像電荷帶電量為①，位置位于②；當(dāng)點(diǎn)電荷q向無(wú)限遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)時(shí)，其鏡像電荷向③運(yùn)動(dòng)。6.標(biāo)量場(chǎng)通過(guò)點(diǎn)P(1，1，2)的梯度為①。7.引入位移電流的概念后，麥克斯韋對(duì)安培環(huán)路定律做了修正，其修正后的微分式是①，其物理含義是：②。8.自由空間傳播的電磁波，其磁場(chǎng)強(qiáng)度，則此電磁波的傳播方向是①，磁場(chǎng)強(qiáng)度復(fù)數(shù)形式為②。二、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共20分）1.自由空間中的平行雙線(xiàn)傳輸線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)半徑為a，線(xiàn)間距為D，則傳輸線(xiàn)單位長(zhǎng)度的電容為。A．B.C.2.如果某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，則該點(diǎn)的電位為。A.一定為零B.不一定為零C.為無(wú)窮大3.真空中一個(gè)電流元在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度dB隨該點(diǎn)到電流元距離變化的規(guī)律為。A．B.C.4.若某區(qū)域內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度為，則這種波為。A.左旋圓極化波B.右旋橢圓極化波C.左旋橢圓極化波5.當(dāng)電磁波垂直入射到理想導(dǎo)體表面時(shí)，電磁波全部被反射，則下列哪種說(shuō)法正確。A.發(fā)生全反射B.發(fā)生全反射C.發(fā)生全透射6.位移電流是產(chǎn)生的。A.電場(chǎng)變化B.磁場(chǎng)變化C.電荷運(yùn)動(dòng)7.極化介質(zhì)中電場(chǎng)強(qiáng)度由產(chǎn)生。A.自由電荷B.極化電荷C.自由電荷和極化電荷共同8.安培環(huán)路定理的微分形式是。A．B.C.9.高斯定理中，為總電荷，應(yīng)該是包括。A.整個(gè)場(chǎng)域中的自由電荷B.僅由閉合曲面所包圍的自由電荷C.由閉合曲面所包圍的自由電荷和極化電荷10.是空間任意磁場(chǎng)的源。A．B.C.三、簡(jiǎn)答題（每小題4分，共20分）1.求無(wú)限長(zhǎng)直線(xiàn)電流I在周?chē)臻g任一點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁通密度。2.敘述什么是鏡像法？其關(guān)鍵和理論依據(jù)各是什么？3.簡(jiǎn)述麥克斯韋的位移電流假設(shè)的重要意義。4.請(qǐng)寫(xiě)出時(shí)變電磁場(chǎng)的麥克斯韋方程組的微分形式，并寫(xiě)出其輔助方程；5.試簡(jiǎn)要說(shuō)明導(dǎo)電媒質(zhì)中的電磁波具有什么樣的性質(zhì)？（假設(shè)導(dǎo)電媒質(zhì)無(wú)限大）四、計(jì)算題（每小題10分，共30分）1.在無(wú)源的自由空間中，已知磁場(chǎng)強(qiáng)度為(1)求位移電流密度；(2)寫(xiě)出電通密度的瞬時(shí)值；(3)求坡印廷矢量的瞬時(shí)表達(dá)式。2.已知自由空間中均勻平面波的電場(chǎng)強(qiáng)度為求：(1)波的傳播方向、波長(zhǎng)和頻率；(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的瞬時(shí)值；(3)判斷此平面波的極化形式。3.一圓極化平面電磁波的電場(chǎng)為，它沿正方向從空氣垂直入射到的理想介質(zhì)表面上。求：(1)反射波和透射波的電場(chǎng)；(2)它們分別屬于什么極化方式?莆田學(xué)院期末考試參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)2011—2012學(xué)年第一學(xué)期（A）卷課程名稱(chēng)：電磁場(chǎng)與波適用年級(jí)/專(zhuān)業(yè)：09/電信試卷類(lèi)別開(kāi)卷（）閉卷（√）學(xué)歷層次本科考試用時(shí)120分鐘一、填空題（每空2分，共30分）1.①②-112.①3.①04．①②③5．①②點(diǎn)電荷與球心的連線(xiàn)上，距球心處③球心6．①7.①；②變化的電場(chǎng)能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)（或類(lèi)似描述）8.①+z；②二、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共20分）題號(hào)12345678910答案ABBCAACBBA三、簡(jiǎn)答題（每小題4分，共20分）1．解：由對(duì)稱(chēng)性，無(wú)限長(zhǎng)直線(xiàn)電流產(chǎn)生的磁力線(xiàn)是同心圓，去此同心圓作為積分路徑，應(yīng)用安培環(huán)路定律有22分2分故空間任一點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度為磁通密度為2分2.答：鏡像法就是暫時(shí)忽略邊界的存在，在所求區(qū)域之外放置虛擬電荷來(lái)代替實(shí)際導(dǎo)體表面上復(fù)雜的感應(yīng)電荷分布來(lái)進(jìn)行計(jì)算。2分解題的關(guān)鍵是鏡像電荷的大小和位置，理論依據(jù)是唯一性定理。2分3.答：麥克斯韋斷言位移電流的存在，說(shuō)明變化的電場(chǎng)能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)。這使得麥克斯韋能夠語(yǔ)言電磁場(chǎng)將在空間以波的形式傳播。電磁波的存在就是現(xiàn)代通信的基礎(chǔ)。4.答：4分4分5.答：電場(chǎng)和磁場(chǎng)都與傳播方向垂直，即為T(mén)EM波；在無(wú)限大導(dǎo)電媒質(zhì)中電磁波電場(chǎng)振幅沿傳播方向衰減；電場(chǎng)和磁場(chǎng)不同相；電磁波傳播的速度不僅取決于媒質(zhì)參數(shù)本身，還與信號(hào)的頻率有關(guān)。4分四、計(jì)算題（每小題10分，共30分）1．解：無(wú)源空間中，由安培環(huán)路定律得(1)4分(2)3分(3)2.解：(1)傳播方向?yàn)榉较颍挥深}得，故真空中，電磁波的傳播速度等于光速；故3分3分(2)3分(3)因?yàn)?分則電場(chǎng)強(qiáng)度垂直的兩個(gè)分量和幅度相等、相位相差900，故是圓極化波。4分又的相位超前的相位900，故為左旋圓極化波。空氣理想介質(zhì)入射波透射波反射波3.解：(1)由波阻抗計(jì)算公式空氣理想介質(zhì)入射波透射波反射波空氣中，，理想介質(zhì)中，故反射系數(shù)3分3分4分4分透射波電場(chǎng)為(2)反射波沿方向傳播，其電場(chǎng)兩個(gè)垂直的分量的相位比的相位超前900，所以是右旋圓極化波；3分透射波沿方向傳播，其電場(chǎng)兩個(gè)垂直的分量的相位比的相位超前900，所以是左旋圓極化波。3分莆田學(xué)院期末考試試卷（B）卷2010—2011學(xué)年第一學(xué)期課程名稱(chēng)：電磁場(chǎng)與波適用年級(jí)/專(zhuān)業(yè)：08/電信試卷類(lèi)別開(kāi)卷（）閉卷（√）學(xué)歷層次本科考試用時(shí)120分鐘《考生注意：答案要全部抄到答題紙上，做在試卷上不給分》一、填空題（每空2分，共30分）1.對(duì)于矢量，若，則①，②。2.靜電場(chǎng)中導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)為①，電場(chǎng)強(qiáng)度與電位函數(shù)的關(guān)系為②。3.傳導(dǎo)電流和位移電流的形成分別是①，②。4.在外加磁場(chǎng)是作用下，磁性物質(zhì)會(huì)發(fā)生①，其結(jié)果是②。5.真空中靜電場(chǎng)的基本方程的微分形式為①、②、③。6.分析恒定磁場(chǎng)時(shí)，在無(wú)界真空中，兩個(gè)基本場(chǎng)變量為①，它們之間的關(guān)系為②。7.恒定電場(chǎng)中兩種介質(zhì)分界面兩側(cè)場(chǎng)量變化關(guān)系（即邊界條件）是①，②。二、單項(xiàng)選擇題（每小題3分，共21分）1.用鏡像法求解電場(chǎng)邊值問(wèn)題時(shí)，判斷鏡像電荷設(shè)置是否正確的依據(jù)是。

A.鏡像電荷的位置是否與原電荷對(duì)稱(chēng)

B.鏡像電荷是否與原電荷等值異號(hào)

C.待求區(qū)域內(nèi)的電位函數(shù)所滿(mǎn)足的方程與邊界條件是否保持不變

2.以下關(guān)于時(shí)變電磁場(chǎng)的敘述中，不正確的是。

A.電場(chǎng)是有旋場(chǎng)

B.電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互激發(fā)C.磁場(chǎng)是有源場(chǎng)

3.使用分離變量法求解邊值問(wèn)題，最主要的條件是。A.電位具有對(duì)稱(chēng)性

B.可以表示成幾個(gè)單變量的乘積C.一維和二維問(wèn)題4.下列哪一個(gè)表示磁場(chǎng)的漩渦源。

A.B.

C.5.有一圓形氣球,電荷均勻分布在其表面上,在此氣球被吹大的過(guò)程中,球外的電場(chǎng)強(qiáng)度。A.增大

B.不變C.減小

6.導(dǎo)電媒質(zhì)中恒定電場(chǎng)滿(mǎn)足的邊界條件___。

A.D1n=D2nB.J1n=J2nC.E1t=E2tD.同時(shí)選擇B和C7.成立的條件是在。

A.

非導(dǎo)電媒質(zhì)介面上

B.任何介質(zhì)界面上C.

導(dǎo)電媒質(zhì)界面上

三.判斷題：（每小題1分，共9分）（正確的在括號(hào)中打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）1.標(biāo)量場(chǎng)的梯度運(yùn)算和矢量場(chǎng)的旋度運(yùn)算都是矢量。（）2.泊松方程和拉普拉斯方程都適用于有源區(qū)域。（）3.靜電場(chǎng)的邊值問(wèn)題，在每一類(lèi)的邊界條件下，泊松方程或拉普拉斯方程的解都是唯一的。（）4.均勻?qū)w中沒(méi)有凈電荷，在導(dǎo)體面或不同導(dǎo)體的分界面上，也沒(méi)有電荷分。（）5.從任意閉合面穿出的恒定電流為零。（）6.電子儀器設(shè)備常須要接地，而接地電阻要求是越小越好。（）7.恒定電場(chǎng)在兩種不同導(dǎo)電媒質(zhì)的分界面上，電流密度的法向分量和電場(chǎng)強(qiáng)度的切向分量處處連續(xù)。（）8.如果為任意一個(gè)矢量，則下式恒成立。（）9.此式表明變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)。（）四、計(jì)算題（每小題10分，共40分）1.（10分）1)將一個(gè)點(diǎn)電荷q放置在無(wú)限大的導(dǎo)電平面上方，距離導(dǎo)電平面d處。如果要用鏡像法來(lái)求解空間的點(diǎn)位分布，試確定鏡像電荷的大小及位置；2）如果一個(gè)點(diǎn)電荷q放置在兩無(wú)限大導(dǎo)電平面構(gòu)成的直角劈中，畫(huà)圖表示出其鏡像電荷大小及位置。2.（10分）無(wú)限長(zhǎng)同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體半徑為a，外導(dǎo)體內(nèi)、外半徑分別為b和c。電纜中有恒定電流I流過(guò)（即內(nèi)導(dǎo)體上電流為I，外導(dǎo)體上電流為反向的I），求電纜內(nèi)外空間的磁場(chǎng)。3.（10分）設(shè)真空中磁通密度為，求：（1）空間位移電流密度的瞬時(shí)值；（2）坡印廷矢量的復(fù)數(shù)形式；（3）求系數(shù)。4.（10分）求內(nèi)外半徑分別為a和b的同軸線(xiàn)，其間填充有介電常數(shù)為ε的介質(zhì)，求此同軸線(xiàn)單位長(zhǎng)度的電容。

莆田學(xué)院期末考試參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)2010—2011學(xué)年第一學(xué)期（A）卷課程名稱(chēng)：電磁場(chǎng)與波適用年級(jí)/專(zhuān)業(yè)：08/電信試卷類(lèi)別開(kāi)卷（）閉卷（√）學(xué)歷層次本科考試用時(shí)120分鐘一、填空題（每空2分，共30分）1.①0②2.①0②3.①電子的定向移動(dòng)形成電流②隨時(shí)間變化的電場(chǎng)形成位移電流4.①磁化現(xiàn)象②在媒質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生磁化電流5.①②③6.①②7.①②二、單項(xiàng)選擇題（每小題3分，共21分）題號(hào)1234567答案CCBACDA三、判斷題（每小題1分，共9分）題號(hào)123456789答案√×√×√√√√×四、計(jì)算題（每小題10分，共40分）1．解：(1)用鏡像電荷來(lái)代替導(dǎo)體平面上的感應(yīng)電荷。鏡像電荷的大小：-q；44分（2）有三個(gè)鏡像電荷，分別在兩個(gè)導(dǎo)電平面的對(duì)稱(chēng)位置。6分2分2．解：作半徑為的圓柱面上磁場(chǎng)為常數(shù)，用安培環(huán)路定律得：2分2分時(shí)，解得：即2分時(shí)，解得：2分即2分時(shí)，2分解得：即2分2分時(shí)，解得：即2分3.解：（1）2分無(wú)源空間中，由麥克斯韋方程得2分44分故位移電流（2）2分2分相量表示式為：（3）自由空間中，相速等于光速2分2分2分4.解：設(shè)同軸線(xiàn)內(nèi)導(dǎo)體線(xiàn)電荷密度為。作半徑為的圓柱面作為高斯面，2分由高斯定理2分介質(zhì)內(nèi)（）：4分4分內(nèi)外導(dǎo)體間的電壓為4分4分莆田學(xué)院期末考試試卷（C）卷2010—2011學(xué)年第一學(xué)期課程名稱(chēng)：電磁場(chǎng)適用年級(jí)/專(zhuān)業(yè)：08/通信試卷類(lèi)別開(kāi)卷（）閉卷（√）學(xué)歷層次本科考試用時(shí)120分鐘《考生注意：答案要全部抄到答題紙上，做在試卷上不給分》一、填空題（每空2分，共30分）1.對(duì)于矢量，若，則①，②。2.靜電場(chǎng)中導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)為①，電場(chǎng)強(qiáng)度與電位函數(shù)的關(guān)系為②。3.傳導(dǎo)電流和位移電流的形成分別是①，②。4.高頻電磁波只集中在良導(dǎo)體的表面薄層，而在良導(dǎo)體內(nèi)部幾乎無(wú)高頻電磁波存在，這種現(xiàn)象稱(chēng)為①，趨膚深度的表達(dá)式②。5.真空中靜電場(chǎng)的基本方程的微分形式為①、②、③。6.分析恒定磁場(chǎng)時(shí)，在無(wú)界真空中，兩個(gè)基本場(chǎng)變量為①，它們之間的關(guān)系為②。7.在恒定電流的磁場(chǎng)中，兩種介質(zhì)分界面兩側(cè)場(chǎng)量變化關(guān)系（即邊界條件）是①，②。二、單項(xiàng)選擇題（每小題3分，共21分）1.用鏡像法求解電場(chǎng)邊值問(wèn)題時(shí)，判斷鏡像電荷設(shè)置是否正確的依據(jù)是。

A.鏡像電荷的位置是否與原電荷對(duì)稱(chēng)

B.鏡像電荷是否與原電荷等值異號(hào)

C.待求區(qū)域內(nèi)的電位函數(shù)所滿(mǎn)足的方程與邊界條件是否保持不變

2.以下關(guān)于時(shí)變電磁場(chǎng)的敘述中，不正確的是。

A.電場(chǎng)是有旋場(chǎng)

B.電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互激發(fā)C.磁場(chǎng)是有源場(chǎng)

3.以下關(guān)于在導(dǎo)電媒質(zhì)中傳播的電磁波的敘述中，正確的是。

A.不再是平面波

B.電場(chǎng)和磁場(chǎng)不同相位C.振幅不變4.頻率f=50MHz的均勻平面波在某個(gè)理想介質(zhì)（介電常數(shù)，磁導(dǎo)率，電導(dǎo)率）中傳播時(shí)，波速。

A.等于光速CB.等于C/2

C.等于C/45.有一圓形氣球,電荷均勻分布在其表面上,在此氣球被吹大的過(guò)程中,球外的電場(chǎng)強(qiáng)度。A.增大

B.不變C.減小

6.導(dǎo)電媒質(zhì)中恒定電場(chǎng)滿(mǎn)足的邊界條件___。

A.D1n=D2nB.J1n=J2nC.E1t=E2tD.同時(shí)選擇B和C7.成立的條件是在。

A.

非導(dǎo)電媒質(zhì)介面上

B.任何介質(zhì)界面上C.

導(dǎo)電媒質(zhì)界面上

三.判斷題：（每小題1分，共9分）（正確的在括號(hào)中打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）1.標(biāo)量場(chǎng)的梯度運(yùn)算和矢量場(chǎng)的旋度運(yùn)算都是矢量。（）2.泊松方程和拉普拉斯方程都適用于有源區(qū)域。（）3.靜電場(chǎng)的邊值問(wèn)題，在每一類(lèi)的邊界條件下，泊松方程或拉普拉斯方程的解都是唯一的。（）4.均勻?qū)w中沒(méi)有凈電荷，在導(dǎo)體面或不同導(dǎo)體的分界面上，也沒(méi)有電荷分布。（）5.從任意閉合面穿出的恒定電流為零。（）6.電子儀器設(shè)備常須要接地，而接地電阻要求是越小越好。（）7.恒定電場(chǎng)在兩種不同導(dǎo)電媒質(zhì)的分界面上，電流密度的法向分量和電場(chǎng)強(qiáng)度的切向分量處處連續(xù)。（）8.如果為任意一個(gè)矢量，則下式恒成立。（）9.此式表明變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)。（）四、計(jì)算題（每小題10分，共40分）1.（10分）(1)將一個(gè)點(diǎn)電荷q放置在無(wú)限大的導(dǎo)電平面上方，距離導(dǎo)電平面d處。如果要用鏡像法來(lái)求解空間的電位分布，試確定鏡像電荷的大小及位置；(2）如果一個(gè)點(diǎn)電荷q放置在兩無(wú)限大導(dǎo)電平面構(gòu)成的直角劈中，畫(huà)圖表示出其鏡像電荷大小及位置。2.（10分）無(wú)限長(zhǎng)同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體半徑為a，外導(dǎo)體內(nèi)、外半徑分別為b和c。電纜中有恒定電流I流過(guò)（即內(nèi)導(dǎo)體上電流為I，外導(dǎo)體上電流為反向的I），求電纜內(nèi)外空間的磁通密度。3.（10分）設(shè)無(wú)源空間磁通密度為，求：（1）空間位移電流密度的瞬時(shí)值；（2）空間電場(chǎng)強(qiáng)度的相量形式；（3）系數(shù)。4.（10分）已知在空氣中傳播的正弦平面電磁波的電場(chǎng)為，試求：（1）坡印廷矢量的瞬時(shí)值；(2)此電磁波是何種極化，旋向如何？