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电磁场与微波技术

复习题

一、单项选择题

1.导体的静电平衡条件归结为以下几条,其中错误的是（）

a.导体内部不带电,电荷只能分布于导体表面

b.导体内部电场为零

c.导体表面电场线沿切线方向

d.整个导体的电势相等

2．设区域v内给定自由电荷分布,在v的边界s上给定电势/s或电势的法向导数/s,则v内的电场（）

a.唯一确定

b.可以确定但不唯一

c.不能确定

d.以上都不对

3．有关复电容率的描述正确的是（）

a.实数部分代表位移电流的贡献，它不能引起电磁波功率的耗散；虚数部分是传导电流的贡献，它引起能量耗散

b.实数部分代表传导电流的贡献，它不能引起电磁波功率的耗散；虚数部分是位移电流的贡献，它引起能量耗散

c.实数部分代表位移电流的贡献，它引起电磁波功率的耗散；虚数部分是传导电流的贡献，它不能引起能量耗散

d.实数部分代表传导电流的贡献，它引起电磁波功率的耗散；虚数部分是位移电流的贡献，它不能引起能量耗散

4．金属内电磁波的能量主要是（）

a.电场能量

b.磁场能量

c.电场能量和磁场能量各一半

d.一周期内是电场能量，下一周期内则是磁场能量，如此循环

5.已知矢势,则下列说法错误的是（）

a.与对应于同一个磁场

b.和是不可观测量,没有对应的物理效应

c.只有的环量才有物理意义,而每点上的值没有直接物理意义

d.由磁场并不能唯一地确定矢势

6．良导体条件为（）

a.1

b.<<1

c.>>1

d.1

7.平面电磁波的特性描述如下：

⑴

电磁波为横波，e和b都与传播方向垂直

⑵

e和b互相垂直，e×b沿波矢k方向

⑶

e和b同相，振幅比为v

以上3条描述正确的个数为（）

a.0个

b.1个

c.2个

d.3个

8.频率为hz的微波，在0.7cm0.6cm的矩形波导管中，能以什么波模传播？（）

a.b.c.及

d.9．共轭匹配要求长线输入阻抗与信号源内阻互为共轭，设信号源内阻为，长线输入阻抗为，则共轭匹配时要求（）

a.b.c.d.10.微波传输线是一种什么电路？（）

a.集总参数

b.分布参数

c.纯阻

d.无耗

二、多项选择题

1.电荷守恒定律微分式为，下列相关描述正确的有（）

a．

微分形式具体描述了空间各点上电荷变化与电流流动的微观或局部关系

b．

空间中某点电荷密度随时间发生变化，此点即成为电流的散度源，发出或汇集电流

c．

电流由电荷减少的地方流出，汇集到电荷增加的地方

d．

此式又称为电流连续性方程

2.关于库仑定律，下面讨论正确的有（）

a．

两个点电荷之间的静电力的大小与两个电荷的电量成正比、与电荷之间距离的平方成反比，方向在两个电荷的连线上

b．

当多个点电荷存在时，其中一个点电荷受到的静电力是其他各点电荷对其作用力的矢量叠加

c．

对于连续分布的电荷系统，静电力的求解不能简单地使用库仑定律，必须进行矢量积分

d．

库仑定律只给出了点电荷之间作用力的大小和方向，并没有说明作用力传递的方式或途径

3.真空中静电场满足高斯定理，其微分式为，则下列诠释正确的有（）

a．

空间中任意点电场的散度只与当地的电荷分布，即电荷密度有关

b．

静电荷是静电场的散度源，即凡是有电荷存在的地方就会扩散出（或汇集起）电力线，激发起呈扩散状的静电场

c．

电场的散度与电场本身是不同的物理量，电场的散度是标量，是散度源的强度，而电场则是矢量

d．

没有电荷的地方，源的强度为零，即电场的散度为零，但电场强度不一定为零

4.对于静电场的描述正确的有（）

a．

有源场

b．

无旋场

c．

呈现扩散状的分布形式

d．

电力线不构成闭合回路

5．关于静磁场的描述正确的有（）

a．

静磁场的散度在空间中处处为零，空间不存在磁力线的扩散源和汇集源

b．

静磁场的散度是标量，而磁感应强度本身是矢量，二者是不同的两个物理量

c．

虽然磁场的散度处处为零，但空间的磁场不一定处处为零

d．

以上描述都不正确

6．对于安培环路定理的讨论正确的有（）

a．

空间任意点静磁场的旋度只与当地的电流密度有关

b．

稳恒电流是静磁场的旋涡源，凡是有电流存在的地方就会激起旋涡状的静磁场

c．

电流密度决定了旋涡源的强度和方向

d．

没有电流的地方，磁场的旋度为零，但磁场不一定为零

7．介质的极化主要有哪两类？（）

a．

在外加电场的影响下，无极分子正负电荷的中心相对位移

b．

在外加电场的影响下，有极分子正负电荷的中心相对靠近

c．

有极分子的取向沿电场方向呈现一定的规则性

d．

有极分子在外电场作用下进行无序化排列

8．对于位移电流的描述正确的有（）

a．

在时变场情况下，磁场仍然是有旋场，但其旋涡源除了传导电流外，还有位移电流

b．

位移电流代表的是电场随时间的变化率

c．

位移电流是一种假想的电流

d．

变化的电场会激发磁场，这就是位移电流的物理意义

9．非导电媒质中的均匀平面波满足，则下列描述哪三个是正确的（）

a．

电场与磁场的振幅之比等于媒质的本征阻抗

b．

电场方向与磁场方向垂直且都垂直于传播方向

c．

电场相位与磁场相位相同

d．

电场相位落后于磁场相位

10．反射系数圆有下述特点（）

a.圆上不同的点代表传输线上不同位置的反射系数

b.反射系数具有的重复性

c.不同的工作状态对应的反射系数位于反射系数圆的不同区域

d.电长度增大的方向是向波源方向，是顺时针方向旋转

11．矩形波导的尺寸选择，通常主要考虑下述因素的影响，其中哪三个正确（）

a.不需要考虑波导的重量、体积等因素

b.满足功率容量的要求

c.波导的衰减要小

d.保证主模工作时有足够的单模工作频率

12．为了将微波元件等效为微波网络，要解决如下三个问题（）

a.确定微波元件的参考面

b.由横向电磁场定义等效电压、等效电流和等效阻抗，以便将均匀传输线等效为双线

c.确定一组网络参数、建立网络方程，以便将不均匀区等效为网络

d.从麦克斯韦方程出发，解电磁场的边值问题

三、判断题

1.电荷只直接激发其邻近的场,而远处的场则是通过场本身的内部作用传递出去的.（）

2.由电流激发的磁场都是无源的.（）

3.位移电流实质上是电场的变化率.（）

4.平面电磁波垂直射到金属表面上,透入金属内部的电磁波能量全部变为焦耳热.（）

5.电磁波在全反射过程中,反射平均能流密度在数值上等于入射平均能流密度,即能量全反射,所以全反射过程中第二介质不起作用.（）

四、填空题

1.1820年,发现电流的磁效应;1831年,发现电磁感应定律,并提出场的概念;1864年,把电磁规律总结为方程组,并从理论上预言电磁波的存在;1905年,建立起关于新时空观的理论.a.einstein

b.faraday

c.oersted

d.maxwell

e.lorentz

2.能量守恒定律的积分式是－= ，它的物理意义是______________

____

_。

3.传播常熟，其中相位常数是，衰减常数是。

4.传输线上入射波电压与入射波电流之比称为传输线的，用表示，其倒数称为传输线的，用表示。

5.所谓工作状态，即指长线终端接不同负载时，电压、电流波沿线的分布状态，有三种：端接无反射负载的；端接全反射负载的；部分反射的。

6.传输线长度为10cm，当信号频率为150khz时，此传输线属长线还是短线？

五、计算题

1.已知，，求，2．写出介质中的麦克斯韦方程组，并从麦克斯韦方程组出发证明均匀介质内部的体极化电荷密度总是等于体自由电荷密度的倍。

3．如图，有一本身不带电且对地绝缘的导体球和球外一带电量为q的点电荷，求空间中除导体球和点电荷外任一点p处的电场强度表达式。

4．长为a高为b的矩形区域，已知y=b边的电位为，其他各边的电位为0。求矩形空间的电位函数。

5.无耗双导线的特性阻抗，负载阻抗为。今用短路单支节进行匹配，求支节点的位置和长度。