電磁場與微波技術

復習題

一、單項選擇題

1.導體的靜電平衡條件歸結為以下幾條,其中錯誤的是（）

A.導體內部不帶電,電荷只能分布于導體表面

B.導體內部電場為零

C.導體表面電場線沿切線方向

D.整個導體的電勢相等

2．設區域V內給定自由電荷分布,在V的邊界S上給定電勢/s或電勢的法向導數/s,則V內的電場（）

A.唯一確定

B.可以確定但不唯一

C.不能確定

D.以上都不對

3．有關復電容率的描述正確的是（）

A.實數部分代表位移電流的貢獻，它不能引起電磁波功率的耗散；虛數部分是傳導電流的貢獻，它引起能量耗散

B.實數部分代表傳導電流的貢獻，它不能引起電磁波功率的耗散；虛數部分是位移電流的貢獻，它引起能量耗散

C.實數部分代表位移電流的貢獻，它引起電磁波功率的耗散；虛數部分是傳導電流的貢獻，它不能引起能量耗散

D.實數部分代表傳導電流的貢獻，它引起電磁波功率的耗散；虛數部分是位移電流的貢獻，它不能引起能量耗散

4．金屬內電磁波的能量主要是（）

A.電場能量

B.磁場能量

C.電場能量和磁場能量各一半

D.一周期內是電場能量，下一周期內則是磁場能量，如此循環

5.已知矢勢,則下列說法錯誤的是（）

A.與對應于同一個磁場

B.和是不可觀測量,沒有對應的物理效應

C.只有的環量才有物理意義,而每點上的值沒有直接物理意義

D.由磁場并不能唯一地確定矢勢

6．良導體條件為（）

A.1

B.<<1

C.>>1

D.1

7.平面電磁波的特性描述如下：

⑴

電磁波為橫波，E和B都與傳播方向垂直

⑵

E和B互相垂直，E×B沿波矢K方向

⑶

E和B同相，振幅比為v

以上3條描述正確的個數為（）

A.0個

B.1個

C.2個

D.3個

8.頻率為HZ的微波，在0.7cm0.6cm的矩形波導管中，能以什么波模傳播？（）

A.B.C.及

D.9．共軛匹配要求長線輸入阻抗與信號源內阻互為共軛，設信號源內阻為，長線輸入阻抗為，則共軛匹配時要求（）

A.B.C.D.10.微波傳輸線是一種什么電路？（）

A.集總參數

B.分布參數

C.純阻

D.無耗

二、多項選擇題

1.電荷守恒定律微分式為，下列相關描述正確的有（）

A．

微分形式具體描述了空間各點上電荷變化與電流流動的微觀或局部關系

B．

空間中某點電荷密度隨時間發生變化，此點即成為電流的散度源，發出或匯集電流

C．

電流由電荷減少的地方流出，匯集到電荷增加的地方

D．

此式又稱為電流連續性方程

2.關于庫侖定律，下面討論正確的有（）

A．

兩個點電荷之間的靜電力的大小與兩個電荷的電量成正比、與電荷之間距離的平方成反比，方向在兩個電荷的連線上

B．

當多個點電荷存在時，其中一個點電荷受到的靜電力是其他各點電荷對其作用力的矢量疊加

C．

對于連續分布的電荷系統，靜電力的求解不能簡單地使用庫侖定律，必須進行矢量積分

D．

庫侖定律只給出了點電荷之間作用力的大小和方向，并沒有說明作用力傳遞的方式或途徑

3.真空中靜電場滿足高斯定理，其微分式為，則下列詮釋正確的有（）

A．

空間中任意點電場的散度只與當地的電荷分布，即電荷密度有關

B．

靜電荷是靜電場的散度源，即凡是有電荷存在的地方就會擴散出（或匯集起）電力線，激發起呈擴散狀的靜電場

C．

電場的散度與電場本身是不同的物理量，電場的散度是標量，是散度源的強度，而電場則是矢量

D．

沒有電荷的地方，源的強度為零，即電場的散度為零，但電場強度不一定為零

4.對于靜電場的描述正確的有（）

A．

有源場

B．

無旋場

C．

呈現擴散狀的分布形式

D．

電力線不構成閉合回路

5．關于靜磁場的描述正確的有（）

A．

靜磁場的散度在空間中處處為零，空間不存在磁力線的擴散源和匯集源

B．

靜磁場的散度是標量，而磁感應強度本身是矢量，二者是不同的兩個物理量

C．

雖然磁場的散度處處為零，但空間的磁場不一定處處為零

D．

以上描述都不正確

6．對于安培環路定理的討論正確的有（）

A．

空間任意點靜磁場的旋度只與當地的電流密度有關

B．

穩恒電流是靜磁場的旋渦源，凡是有電流存在的地方就會激起旋渦狀的靜磁場

C．

電流密度決定了旋渦源的強度和方向

D．

沒有電流的地方，磁場的旋度為零，但磁場不一定為零

7．介質的極化主要有哪兩類？（）

A．

在外加電場的影響下，無極分子正負電荷的中心相對位移

B．

在外加電場的影響下，有極分子正負電荷的中心相對靠近

C．

有極分子的取向沿電場方向呈現一定的規則性

D．

有極分子在外電場作用下進行無序化排列

8．對于位移電流的描述正確的有（）

A．

在時變場情況下，磁場仍然是有旋場，但其旋渦源除了傳導電流外，還有位移電流

B．

位移電流代表的是電場隨時間的變化率

C．

位移電流是一種假想的電流

D．

變化的電場會激發磁場，這就是位移電流的物理意義

9．非導電媒質中的均勻平面波滿足，則下列描述哪三個是正確的（）

A．

電場與磁場的振幅之比等于媒質的本征阻抗

B．

電場方向與磁場方向垂直且都垂直于傳播方向

C．

電場相位與磁場相位相同

D．

電場相位落后于磁場相位

10．反射系數圓有下述特點（）

A.圓上不同的點代表傳輸線上不同位置的反射系數

B.反射系數具有的重復性

C.不同的工作狀態對應的反射系數位于反射系數圓的不同區域

D.電長度增大的方向是向波源方向，是順時針方向旋轉

11．矩形波導的尺寸選擇，通常主要考慮下述因素的影響，其中哪三個正確（）

A.不需要考慮波導的重量、體積等因素

B.滿足功率容量的要求

C.波導的衰減要小

D.保證主模工作時有足夠的單模工作頻率

12．為了將微波元件等效為微波網絡，要解決如下三個問題（）

A.確定微波元件的參考面

B.由橫向電磁場定義等效電壓、等效電流和等效阻抗，以便將均勻傳輸線等效為雙線

C.確定一組網絡參數、建立網絡方程，以便將不均勻區等效為網絡

D.從麥克斯韋方程出發，解電磁場的邊值問題

三、判斷題

1.電荷只直接激發其鄰近的場,而遠處的場則是通過場本身的內部作用傳遞出去的.（）

2.由電流激發的磁場都是無源的.（）

3.位移電流實質上是電場的變化率.（）

4.平面電磁波垂直射到金屬表面上,透入金屬內部的電磁波能量全部變為焦耳熱.（）

5.電磁波在全反射過程中,反射平均能流密度在數值上等于入射平均能流密度,即能量全反射,所以全反射過程中第二介質不起作用.（）

四、填空題

1.1820年,發現電流的磁效應;1831年,發現電磁感應定律,并提出場的概念;1864年,把電磁規律總結為方程組,并從理論上預言電磁波的存在;1905年,建立起關于新時空觀的理論.A.Einstein

B.Faraday

C.Oersted

D.Maxwell

E.Lorentz

2.能量守恒定律的積分式是－=+，它的物理意義是______________

____

_。

3.傳播常熟，其中相位常數是，衰減常數是。

4.傳輸線上入射波電壓與入射波電流之比稱為傳輸線的，用表示，其倒數稱為傳輸線的，用表示。

5.所謂工作狀態，即指長線終端接不同負載時，電壓、電流波沿線的分布狀態，有三種：端接無反射負載的；端接全反射負載的；部分反射的。

6.傳輸線長度為10cm，當信號頻率為150kHz時，此傳輸線屬長線還是短線？

五、計算題

1.已知，，求，2．寫出介質中的麥克斯韋方程組，并從麥克斯韋方程組出發證明均勻介質內部的體極化電荷密度總是等于體自由電荷密度的倍。

3．如圖，有一本身不帶電且對地絕緣的導體球和球外一帶電量為q的點電荷，求空間中除導體球和點電荷外任一點P處的電場強度表達式。

4．長為a高為b的矩形區域，已知y=b邊的電位為，其他各邊的電位為0。求矩形空間的電位函數。

5.無耗雙導線的特性阻抗，負載阻抗為。今用短路單支節進行匹配，求支節點的位置和長度。