课程名称: 电磁场与电磁波 学分: 3 教学大纲编号: 04021301
| 试卷编号: A 考试方式: 闭卷 满分分值: 100 考试时间: 120 分钟 |
| 一、简答题(30分,每空2分)(注:填空题可多选) (1)、在自由空间中,一个孤立的点电荷,其产生电位的等电位面是⎽⎽⎽B⎽⎽⎽。 (A平面;B球面;C 柱面) (2)、在无界理想媒质中传播的均匀平面电磁波,电场与磁场的相位 A (A.相同;B. 不同),幅度随传播距离的增加而 A (A.不变;B.衰减;C. 振荡)。而在导电媒质中传播的均匀平面波,电场和磁场的相位 B (A.相同;B.不同), 幅度随传播距离的增加 B (A.不变;B.衰减;C. 振荡)。 (3)、电磁波的传播速度随频率变化的现象称为色散效应。理想介质是⎽⎽⎽A⎽⎽⎽(A.非色散媒质;B.色散媒质;C. 反常媒质);导电媒质是⎽⎽⎽B⎽⎽⎽⎽(A.非色散媒质;B.色散媒质;C. 反常媒质)。 (4)、矩形波导(a>b)中可以传播的模式有 B C (A.TEM;B.TE;C.TM),其中主模为 A (A.TE10;B.TE01;C.TEM);同轴线中可以传播的模式有 A B C (A.TEM;B.TE;C.TM),其中主模为 C (A.TE11;B.TM01;C.TEM)。 (5)、一段特性阻抗为Z0的传输线,终端接负载ZL=0,则距终端4分之1波长处的输入阻抗Zin为 无穷大 ,则距终端2分之1波长处的输入阻抗Zin为 0 。 (6)、求如图所示的分布参数电路的输入阻抗。
2Z0 2Z0 (a) (b) 注:该题为综合题,考核场、平面波、色散、模式、输入阻抗等概念。 二、(10分)两个无限长的半径分别为a和b(b>a)的同轴圆柱面置于空气中,圆柱面的厚度可忽略,电流均匀分布在r=a和r=b两个圆柱表面,且面电流分别 |
| 为和。试求:(1)空间各区域的磁场强度;(2)欲使r>b处H=0,则Ia和Ib应具有什么关系? 答: 欲使r>b处H=0,应有Ia=Ib 注:该题为基本题,考核静磁场的和安培环路定理的概念和计算。 三、(15分)均匀平面波由空气(介质1)向理想介质(介质2)平面(z=0的平面)垂直入射,已知界面上的入射波电场和反射波磁场,试求:(1)理想介质的相对介电常数εr;(2)若,求介质2中任一点的E和H。 答:(1)由得 反射系数为:,由,得: 即:, 解得:εr=4 (6分) (2) 由得: (5分) , (2分) (2分) 注:该题(1)为提高题、(2)为基本题,考核平面波、反射和透射的概念和计算。 四、(共20分,每小题4分)判断下列波的极化情况(说明是:线极化,圆极化还是椭圆极化,如果是圆极化或椭圆极化请说明是左旋还是右旋) (1). 左旋圆极化 (2). 线极化 (3). 右旋椭圆极化 (4). 左旋圆极化 (5). 左旋圆极化 注:该题(1)-(4)为基本题、(5)为提高题,考核极化的概念。 五、(15分)已知真空中电场强度,E0为常数。(1)求相应的磁场强度;(2)这是什么波?波沿什么方向传播?写出电场和磁场的瞬时表达式;(3)求出波的传播速度、瞬时坡印廷矢量和平均坡印廷矢量。 答: (1) (2)沿-z方向传播的均匀平面波。 ; (3)
注:该题为基本题,考核均匀平面波、瞬时坡印廷矢量和平均坡印廷矢量等概念。 六、(10分)在空气填充矩形波导中测得主模的两相邻波节点距离为3cm,已知波导尺寸为:,求:(1)波导波长、相位常数、相速度;(2)信号的工作波长和频率。 答:(1);; (2);
注:该题为基本题,考核矩形波导波导波长、相位常数、相速度、工作波长等概念。 注: |