磁場與也磁放課程考核大綱一、適應(yīng)對象修讀完本課程規(guī)定內(nèi)容的電子科學(xué)與技術(shù)、通信工程專業(yè)的本科學(xué)生；提出并獲準(zhǔn)免修本課程、申請進(jìn)行課程水平考核的電子科學(xué)與技術(shù)、通信工程專業(yè)的本科學(xué)生；提出并獲準(zhǔn)副修第二專業(yè)、申請進(jìn)行課程水平考核的非電子科學(xué)與技術(shù)、通信工程專業(yè)的本科生。二'考核目的考核學(xué)生對電磁場與電磁波的基本概念、基本原理和分析方法的掌握情況以及有關(guān)電磁場與電磁波知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。三'考核形式與方法考核方式將結(jié)合平時(shí)(作業(yè)、考勤)成績和期末考試成績兩個(gè)環(huán)節(jié)，期末考試采取閉卷形式。使學(xué)生能夠注重平時(shí)學(xué)習(xí)的過程，引導(dǎo)學(xué)生從應(yīng)試型到能力型轉(zhuǎn)變。考試內(nèi)容側(cè)重于基本概念、基本內(nèi)容及其知識(shí)的綜合應(yīng)用。四'課程考核成績構(gòu)成考核方式：閉卷考試期評成績(100%)二平時(shí)成績(30%)+期末考試成績(70%)免修的本科學(xué)生的“期評成績等于其期考成績”。五、考核內(nèi)容與要求第一章矢量分析考核內(nèi)容：1、矢量代數(shù)2、三種常用正交曲線坐標(biāo)系3、標(biāo)量場的梯度4、矢量場的通量與散度5、矢量場的環(huán)流與旋度6、無旋場與無散場7、拉普拉斯定理與格林定理8、亥姆霍茲定理考核要求：熟練掌握矢量的基本運(yùn)算以及梯度、散度、旋度的計(jì)算公式，掌握重要的矢量恒等式及常用坐標(biāo)系，了解亥姆霍茲定理。第二章宏觀電磁現(xiàn)象的基本實(shí)驗(yàn)定律考核內(nèi)容：1、電荷守恒定律2、真空中靜電場的基本定律3、真空中恒定磁場基本定律4、媒質(zhì)的電磁特性5、電磁感應(yīng)定律和位移電流6、麥克斯韋方程組7、電磁場的邊界條件考核要求：理解電荷密度及電流密度矢量概念，牢固掌握真空中靜電場、靜磁場高斯定律的微、積分形式和環(huán)路定律的微、積分形式，并能應(yīng)用其求解電磁問題，熟悉電流連續(xù)性方程，深刻領(lǐng)會(huì)麥克斯韋方程組的含義，并熟練應(yīng)用其求解電磁問題，牢固掌握電磁場的邊界條件。第三章靜態(tài)場考核內(nèi)容：1、靜電場分析2、導(dǎo)電煤質(zhì)中恒定電場分析3、恒定磁場分析4、靜態(tài)場的邊值問題及解的惟一性定理5、鏡像法6、分離變量法考核要求：熟練掌握靜電場、靜磁場、恒定電流場和恒定電場的場方程及其性質(zhì)，理解靜態(tài)場特性及泊松方程和拉普拉斯方程，熟練應(yīng)用鏡像法求解靜態(tài)電磁場問題，能應(yīng)用分離變量法求解靜態(tài)電磁問題。第四章時(shí)變電磁場考核內(nèi)容：1、波動(dòng)方程2、電磁場的位函數(shù)3、電磁能量守恒定律4、惟一性定理5、時(shí)諧電磁場考核要求：熟練掌握時(shí)諧電磁場中各場量的瞬時(shí)表達(dá)式和復(fù)數(shù)表達(dá)式以及它們之間的相互轉(zhuǎn)換，掌握坡印廷定理及能流密度矢量的計(jì)算與應(yīng)用，理解波動(dòng)方程和時(shí)變電磁場的位函數(shù)。第五章無界均勻媒質(zhì)中平面電磁波的傳播考核內(nèi)容：1、理想介質(zhì)中的均勻平面波2、電磁波的極化3、均勻平面波在導(dǎo)電煤質(zhì)中的傳播4、色散與群速考核要求：熟練掌握均勻平面波的特點(diǎn)與傳播規(guī)律，熟練掌握電磁波的極化概念和極化類型的判斷，了解導(dǎo)電媒質(zhì)中的平面波傳播特性。第六章電磁波在分區(qū)均勻媒質(zhì)中的傳播考核內(nèi)容：1、均勻平面波對分界平面的垂直入射2、均勻平面波對理想介質(zhì)分界平面的斜入射3、均勻平面波對理想導(dǎo)體平面的斜入射考核要求：熟練掌握均勻平面波垂直入射的反射和透射規(guī)律，會(huì)計(jì)算波的反射系數(shù)和透射系數(shù)及反射場和透射場的求解；了解均勻平面波斜入射的反射和折射特性規(guī)律，了解波的全反射與全折射現(xiàn)象。第七章導(dǎo)行電磁波考核內(nèi)容：1、導(dǎo)行電磁波概論2、矩形波導(dǎo)3、傳輸線考核要求：掌握金屬波導(dǎo)中導(dǎo)行波的傳播特性，波導(dǎo)中的模式概念，不同模式的傳播條件。掌握矩形波導(dǎo)中電磁波的場分布及傳播特性，矩形波導(dǎo)中主模的表示及其特性；理解分布參數(shù)電路的概念、分布參數(shù)等效電路模型。掌握均勻傳輸線方程的推導(dǎo)、均勻傳輸線方程的通解及其含義；掌握無損耗均勻傳輸線三種工作狀態(tài)的工作條件、含義及電壓、電流、阻抗分布規(guī)律。曲磁場與電磁波課程考核樣卷物理與電子學(xué)院《電磁場與電磁波》課程考試試題-學(xué)年第學(xué)期班級(jí)時(shí)量：1量分鐘,總分100分,考試形式：閉卷一、選擇題（每題只能選擇一個(gè)答案，每題2分，共20分）1、以下關(guān)于時(shí)變電磁場的敘述中，正確的是（）oA電場是無旋場B電場和磁場相互激發(fā)C電場與磁場無關(guān)D磁場是有源場2、鏡像法求解靜電場問題的理論依據(jù)是（）oA高斯（Gauss）定理B斯托克斯（Stokes）定理C亥姆霍茲（Helmholtz）定理D惟一性定理3、介電常數(shù)為￡的介質(zhì)區(qū)域V中，靜電荷的體密度為P,已知這些電荷產(chǎn)生的電場為E=E（x,y,z）,設(shè)D=￡E,下面表達(dá)式中成立的是（）o/IV.D=0BV.E=p/f0CV<D=pDVxD=04、z>0的半空間中為介電常數(shù)￡=2￡（）的電介質(zhì)，zVO的半空間中為空氣。已知空氣中的靜電場為瓦,=a2+￥，則電介質(zhì)中的靜電場為（）oAE=e+6e_44AE=e+6e_44BE=4e+3ezCE=2e+3e7CE=2e+3eCE=2e+3e7DE=ex+3ezm=3m=56、導(dǎo)電媒質(zhì)中電磁波具有以下性質(zhì)（)oA衰減TEM波C電場與磁場不同相同時(shí)選擇A,B,C5、已知月二線3%+今（3〉-22）-匈（丁+加2）貝1」m=3m=56、導(dǎo)電媒質(zhì)中電磁波具有以下性質(zhì)（)oA衰減TEM波C電場與磁場不同相同時(shí)選擇A,B,CAm=2Cm=67、均勻平面波從空氣中垂直入射到無損耗媒質(zhì)（￡=4￡o，u=Uo,0=0）表面上，則電場反射系數(shù)為（）oAr=-l/3Br=-9/13cr=-4/5dr=-i/58、矩形波導(dǎo)中選擇TEi。波作為它的工作模式（主模），原因很多，其中錯(cuò)誤的一項(xiàng)是（）oA該模式場結(jié)構(gòu)最簡單，分析最方便。B該模式無簡并現(xiàn)象。C該模式截止波長最長。D該模式衰減最小。9、均勻平面波從無限大理想介質(zhì)垂直入射于無限大理想導(dǎo)體平面，則理想介質(zhì)中的合成場是一種（）oATEM波BTM波C駐波DTE波10、關(guān)于均勻平面波的描述，以下錯(cuò)誤的一項(xiàng)是（）oA均勻平面波的場矢量只沿它的傳播方向z變化，在x和y所構(gòu)成的橫平面上無變化。B均勻平面波的等相位面是一個(gè)個(gè)與傳播方向垂直的平面。C均勻平面波的電場、磁場與傳播方向之間兩兩互相垂直，且遵循右手螺旋關(guān)系。D均勻平面波是一種色散波。二、填空題（每空2分，共20分）1、場的一個(gè)重要的屬性是它占有一定空間，在該空間域內(nèi)除有限個(gè)點(diǎn)和表面外，其物理量應(yīng)是處處連續(xù)的。若該物理量與時(shí)間無關(guān)，則該場稱為;若該物理量與時(shí)間有關(guān)，則該場稱為O2、直角坐標(biāo)系中哈密頓算子的數(shù)學(xué)表達(dá)式為▽二3、根據(jù)亥姆霍茲定理，一個(gè)矢量場由它的、和邊界條件惟一地確定。4、已知體積為V的介質(zhì)的介電常數(shù)為￡,其中的靜電荷（體密度為p）在空間形成電位分布力和電場分布E和D,則空間的靜電能量密度為?？臻g的總靜電能量為o5、不同頻率的均勻平面電磁波在同一導(dǎo)電媒質(zhì)中傳播的相速度不同，這種現(xiàn)象稱為6、波導(dǎo)中不同模式具有相同的截止波長或者相同的截止頻率的現(xiàn)象稱為模式的現(xiàn)象。波導(dǎo)管中電磁波能夠傳播的必要條件是o三、簡答題（每小題5分，共15分）1、寫出麥克斯韋方程組的微分形式表達(dá)式，并說明每個(gè)表達(dá)式的物理含義。2、簡要說明均勻平面波在理想介質(zhì)中的傳播特點(diǎn)。3、什么叫TEM波，TE波，TM波。四、計(jì)算題（共45分）1、（10分）半徑為a的球形區(qū)域中體電荷密度為p（r）=p。（p0為常數(shù)），求球體內(nèi)外的電位移矢量力和電場強(qiáng)度矢量E,球內(nèi)外的介電常數(shù)均為￡。。2、（15分）在自由空間傳播的均勻平面波的磁場強(qiáng)度為后=22cos3-20?z）V/m,求：（1）波的傳播方向；（2）電磁波的頻率、波長、波阻抗、相速度大??；（3）與電場相伴的磁場強(qiáng)度的瞬時(shí)表達(dá)式，電場和磁場的復(fù)數(shù)形式的表達(dá)式；（4）瞬時(shí)坡印廷矢量和平均坡印廷矢量。3、（20分）在自由空間中，