2009期末考试标准试卷A标准答案及评分标准.doc

北京邮电大学2009——2010学年第1学期《电磁场与电磁波》期末考试试题考试注意事项一、学生参加考试须带学生证或学院证明,未带者不准进入考场。学生必须按照监考教师指定座位就坐。二、书本、参考资料、书包等与考试无关的东西一律放到考场指定位置。三、学生不得另行携带、使用稿纸,要遵守《北京邮电大学考场规则》,有考场违纪或作弊行为者,按相应规定严肃处理。四、学生必须将答题内容做在专用答题纸上,做在试卷、草稿纸上一律无效。考试课程电磁场与电磁波考试时间2010年1月22日题号一二三四五六七八总分满分10151510**********得分阅卷教师(10分)无限大无源空间中填充了某均匀、线性、各向同性的导电媒质,该媒质的电导率为,介电常数和磁导率分别为和。试写出反映该空间中交变电磁场规律的麦克斯韦方程组(积分形式);如果,,则当位移电流和传导电流的幅度之比为1/1000时,交变电磁场的频率应该等于多少?()解::第一问共计6分:矢量符号1分,四个方程各1分,第一方程中传导电流1分;第二问共计4分:计算式2分,结果2分(不带单位的扣1分)。二、(15分)某无限大理想导体板被放置在填充空气的无源空间中的的平面上,在空间中交变电磁场的电场强度矢量为V/m。求上述表达式中的相移常数;导体板上的自由面电荷和自由面电流分布;平均坡印廷矢量。解:(x=0)处的法向电位移矢量为零,因此导体板上的自由面电荷为零,即;同理,边界(x=0)处的切向磁场强度矢量为:因此根据边界条件可得导体板上的自由面电流密度为::因此,平均坡印廷矢量为评分标准:第一问共计6分:算出4π给2分,算出5π给2分,得到3π的结果给2分;第二问共计6分:面电荷密度2分,磁场强度表达式2分,面电流密度2分(给出面电流密度和磁场强度关系式1分,得到正确结果1分);第三问共计3分:平均坡印廷矢量的表达式2分,结果1分。三、(15分)某一均匀平面波在,的理想介质中传播,其电场强度的复数表达式为(V/m),试求:相移常数和频率;磁场强度;该均匀平面波的极化方式。解:(1)(rad/m)(2分)(m/s)(rad/s)(Hz)(3分)波传播方向的单位矢量为(2分)(A/m)(3分)由于,在xoy平面上画出和,由向(相位滞后的方向)旋转,拇指指向k,符合左手螺旋,所以为左旋圆极化波。四、(10分)频率为1GHz的均匀平面波在导体铜内传播,已知铜的电导率S/m,,,试求:电磁波传播几米后,波的相位改变?电磁波传播多长距离后,其振幅衰减4Np?解:(1)损耗角正切故铜可视为良导体。相移常数(rad/m)(m)衰减常数(Np/m)(m)第1问:用损耗角正切解释此时铜是良导体-2分写出正确公式求得相移常数-2分,若数值计算错误扣1分写出正确公式求得距离-2分,若数值计算错误扣1分第2问:写出正确公式求得衰减常数-2分,若数值计算错误扣1分写出正确公式求得距离-2分,若数值计算错误扣1分五、(10分)一均匀平面波从理想介质1(,)垂直入射到理想介质2(,)的分界面上,求:%被反射时,两种介质的相对介电常数之比;%被折射时,两种介质的相对介电常数之比。解:(1),,,,=(2)由题意,1