全国2010年10月电磁场与微波技术基础自考试题

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浙江省2010年10月自学考试电磁场与微波技术基础试题

课程代码：02349

一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1.已知矢量=x 2x +2y xy

=（ ） A. 5

B. 2+2xy

C. x x +xy 2y

D. 2y 2.电场强度的单位是（ ）

A.V/m

B.A/m

C.T

D.Wb 3.静电场是（ ）

A.有旋无散场

B.无旋有散场

C.无旋无散场

D.有旋有散场

4.镜像法用一些假想的电荷来代替问题的边界条件，这些假想电荷应放置在（ ）

A.研究区域内

B.边界面上

C.研究区域外

D.原电荷所在位置

5.磁场强度沿某一回路C 线积分为零，说明C 所包围的电流（ ）

A.代数和为0

B.为正值

C.为负值

D.不存在

6.下面关于位移电流的说法哪项是错的?（ ）

A.反映出变化的电场要产生磁场

B.位移电流和传导电流一样具有磁效应

C.位移电流可以存在于介质中

D.它是由电荷定向运动产生的

7.下列哪个导波装置可以传输TEM 波?（ ）

A.空心波导

B.圆波导

C.矩形波导

D.同轴线

8.矩形波导（a>b ）中的主模是（ ）

A.TE 11

B.TM 11

C.TE 10

D.TE 01 9.当特性阻抗为Z 0的传输线工作在行波状态时，可知它的终端负载阻抗Z L 为（ ）

第 2 页 A.Z 0

B.0

C.jX L

D.Z 0+ jX L

10.电偶极子天线辐射远区场磁场?H 与距离的关系为（ ）

A.与距离成反比

B.与距离成正比

C.与距离平方成反比

D.与距离平方成正比

二、名词解释(本大题共5小题，每小题4分，共20分)

1.矢量

2.唯一性定理

3.分离变量法

4.反射系数

5.TEM 波

三、填空题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)

请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。

1.某一矢量场，其旋度处处为零，则这个矢量场可以表示成某一标量函数的__________形式。

2.电流连续性方程的积分形式为__________。

3.两个同性电荷之间的作用力是相互__________的。

4.单位面积上的电荷多少称为__________。

5.静电场中导体表面的电场强度的边界条件是__________。

6.矢量磁位和磁感应强度之间的关系是__________。

7.判断均匀平面波（z,t ）=x E m sin(ωt -kz-

4π)+y E m cos(ωt -kz+4

π)的极化方式为__________。 8.相速指的是__________。

9.根据电磁波在波导中的传播特点，波导具有__________滤波器的特性。

10.根据电与磁的对偶关系，我们可以由电偶极子在远区场的辐射场得到__________在远区产生的辐射场。

四、简答题(本大题共4小题，每小题5分 ，共20分)

1.请写出Maxwell 方程组的微分形式。

2.描述均匀平面波在损耗媒质中的传播特性。

3.如何由电位求电场强度？并说明由电位来求电场的优点。

4.写出无界真空中，均匀分布着密度为ρl 的无限长直线的电场。

五、计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)

1.求半径为a 的无限长直导体通有电流I ，计算导体内外产生的磁场。

2.已知自由空间中传播的电磁波的电场强度为：(z,t)= y E 0cos(ωt -kz) V/m ，求：

（1）(z,t);

(2) 瞬时坡印廷矢量。

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微波技术基础试题三

一．简答：（50分） 1．什么是色散波和非色散波？（5分） 答：有的波型如TE 波和TM 波，当波导的形状、尺寸和所填充的介质给定时，对于传输某一波形的电磁波而言，其相速v p 和群速v g 都随频率而变化的，把具有这种特性的波型称为色散波。而TEM 波的相速v p 和群速v g 与频率无关，把具有这种特性的波型称为非色散波。 2．矩形波导、圆波导和同轴线分别传输的是什么类型的波？（5分） 答：（1）矩形波导为单导体的金属管，根据边界条件波导中不可能传输TEM 波，只能传输TE 波和TM 波。 （2）圆波导是横截面为圆形的空心金属管，其电磁波传输特性类似于矩形波导不可能传输TEM 波，只能传输TE 波和TM 波。 （3）同轴线是一种双导体传输线。它既可传输TEM 波，也可传输TE 波和TM 波。 3．什么是TE 波、TM 波和TEM 波？（5分） 答：根据导波系统中电磁波按纵向场分量的有无，可分为三种波型： （1）横磁波（TM 波），又称电波（E 波）:0=H Z ，0≠E Z ； （2）横电波（TE 波），又称磁波（H 波）：0=E Z ，0≠H Z ； （3）横电磁波（TEM ）：0=E Z ，0=H Z 。 4．导波系统中的相速和相波长的含义是什么？（5分） 答：相速v p 是指导波系统中传输电磁波的等相位面沿轴向移动的速度。 相波长λp 是指等相位面在一个周期T 内移动的距离。 5．为什么多节阶梯阻抗变换器比单节阻抗变换器的工作频带要宽？（5分） 答：以两节阶梯阻抗变换器为例，设每节4 λ阻抗变换器长度为θ，三个阶

梯突变的电压反射系数分别为 Γ ΓΓ2 1 ,,则点反射系数为 e e U U j j i r θ θ 42210--ΓΓΓ++==Γ，式中说明，当采用单节变换器时只有两 个阶梯突变面，反射系数Γ的表达式中只有前两项，若取ΓΓ=10，在中心频率处,2/πθ=这两项的和为零，即两突变面处的反射波在输入端相互抵消，从而获得匹配；但偏离中心频率时，因2/πθ≠，则两个反射波不能完全抵消。然而在多节阶梯的情况下，由于多节突变面数目增多，参与抵消作用的反射波数量也增多，在允许的最大反射系数容量Γm 相同的条件下， 使工作频带增宽。 6．请简述双分支匹配器实现阻抗匹配的原理。（7分） 答： B A Z L 如图设：AA’,BB’两个参考面分别跨接两个短截线，归一化电纳为jB 1,jB 2 A A’,BB’两参考面处的等效导纳，在考虑分支线之前和之后分别为 y iA ',y A A '' y iB ',y B B ' ' ,从负载端说起，首先根据负载导纳在导纳圆图上找 到表示归一化负载导纳的点，以此点到坐标原点的距离为半径，以坐标原点为圆心画等反射系数圆，沿此圆周将该点顺时针旋转（4πd 1）rad ，

电磁场金典高考试题专题训练详细答案

电磁场金典高考试题专题训练详细答案 1、(2007山东25 18分）飞行时间质谱仪可以对气体分子进行分析。如图所示，在真空状态下，脉冲阀P 喷出微量气体，经激光照射产生不同价位的正离子，自a 板小孔进入a 、b 间的加速电场，从b 板小孔射出，沿中线方向进入M 、N 板间的偏转控制区，到达探测器。已知元电荷电量为e ，a 、b 板间距为d ，极板M 、N 的长度和间距均为L 。不计离子重力及进入a 板时的初速度。 （1）当a 、b 间的电压为U 1时，在M 、N 间加上适当的电压U 2，使离子到达探测器。请导出离子的全部飞行时间与比荷K （K=ne/m ）的关系式。 （2）去掉偏转电压U 2，在M 、N 间区域加上垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B ，若进入a 、b 间所有离子质量均为m ，要使所有的离子均能通过控制区从右侧飞出，a 、b 间的加速电压U 1至少为多少？ （1）由动能定理：neU1＝1/2mv2 n 价正离子在a 、b 间的加速度a1＝neU1/md 在a 、b 间运动的时间t1＝v/a1＝1 2neU m d 在MN 间运动的时间：t2＝L/v 离子到达探测器的时间：t ＝t1＋t2＝ 1 22KU L d （2）假定n 价正离子在磁场中向N 板偏转，洛仑兹力充当向心力，设轨迹半径为R ，由牛顿第二定律nevB ＝mv2/R 离子刚好从N 板右侧边缘穿出时，由几何关系：R2＝L2＋（R －L/2）2 由以上各式得：U1＝25neL2B2/32m 当n ＝1时U1取最小值Umin ＝25eL2B2/32m 2、(2008山东25 18分）两块足够大的平行金属极板水平放置，极板间加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化的电场和磁场，变化规律分别如图1、图2所示（规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向）。在t=0时刻由负极板释放一个初速度为零的带负电的粒子（不计重力）。若电场强度E 0、磁感应强度B 0、粒子的比荷q m 均已知，且t 0=2πm qB 0，两板间距h=10π2mE 0qB 02 (l)求位子在0~t 0时间内的位移大小与极板间距h 的比值。 (2)求粒子在极板间做圆周运动的最大半径（用h 表示）。 (3)若板间电场强度E 随时间的变化仍如图l 所示，磁场的变化改为如图3所示．试画出粒子在板间运动的轨迹图（不必写计算过程）。 解法一：( l ）设粒子在0~t0时间内运动的位移大小为s1

4月全国自考电磁场试题及答案解析

全国2018年4月高等教育自学考试 电磁场试题 课程代码：02305 第一部分选择题(共30分) 一、单项选择题(本大题共15小题，每小题2分，共30分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．静电场环路定理的积分形式是（） A．???l E·d l =0 B．?? E·d s=0 S C．?l E·d l =0 D．?b a E·d l=0 2．电场强度的方向与正试验电荷的受力方向（） A．相同B．相反 C．不确定D．无关 3．一个任意形状的平面电流小回路，在远离该回路处，可看成一个（） A．电偶极子B．元电荷 C．磁偶极子D．元电流 4．电位移矢量D=0εE+P，在真空中P值为（） A．正B．负 C．不确定D．零 5．恒定电场是指电场不随（） A．位置变化B．时间变化 C．温度变化D．压力变化 6．体电流密度等于体电荷密度乘以（） A．面积B．体积 C．速度D．时间 7．恒定电场内的电位函数满足（） A．泊松方程B．散度方程 C．旋度方程D．拉普拉斯方程 1

2 8．从电磁力公式F =I l ?B 可以判定，导体l 的受力方向与磁感应强度B 的方向（ ） A ．平行 B ．垂直 C ．无关 D ．不确定 9．在静止媒质中，电磁感应定律的表示式为（ ） A ．? l E ·d l =t ????S D ·d s B ．? l H ·d l =????-S t B ·d s C ．?l E ·d l =????-S t B ·d s D ．?l E ·d l =????-S t B ·d s +?l (v ?B )·d l 10．位移电流的表达式为（ ） A ．J D =????S t D ·d s B ．J D =t D ?? C ．J D =????-S t D ·d s D ．J D =t D ??- 11．在线性媒质中，静电场能量的数值（ ） A ．只与最后状态有关 B ．只与电场的建立过程有关 C ．与最后状态及建立过程均有关 D ．与最后状态及建立过程均无关 12．下列关于动态位的叙述正确的是（ ） A ．动态位既不是空间坐标的函数，也不是时间的函数 B ．动态位既是空间坐标的函数，也是时间的函数 C ．动态位是空间坐标的函数，但不是时间函数 D ．动态位是时间的函数，但不是空间坐标的函数 13．理想介质中时变场E 满足的波动方程为（ ） A ．2?E =2 221t E ??υ B ．2?E =222t E ??υ C ．2?E =221t E ??υ D ．2 ?E =2 2t E ??υ 14．相对磁导率r μ略小于1的磁媒质称为（ ） A ．顺磁物质 B ．铁磁物质

微波技术基础考试题一

一、填空题（40分，每空2分） 1、微波是指波长从1米到0.1毫米范围内的电磁波。则其对应的频率范围从___ ___赫兹 到___ __赫兹。 2、研究电磁波沿传输线的传播特性有两种分析方法。一种是 的分析方法， 一种是 分析方法。 3、微波传输线种类繁多，按其传输的电磁波型，大致可划分为三种类 型 、 、 。 4、测得一微波传输线的反射系数的模2 1=Γ，则行波系数=K ；若特性阻抗Ω=750Z ，则波节点的输入阻抗=)(波节in R 。 5．矩形波导尺寸cm a 2=，cm b 1.1=。若在此波导中只传输10TE 模，则其中电磁波的工作 波长范围为 。 6．均匀无耗传输线工作状态分三种：（1） （2） （3） 。 7．微波传输系统的阻抗匹配分为两种： 和 。阻抗匹配的方法中最基本 的是采用 和 作为匹配网络。 8.从传输线方程看，传输线上任一点处的电压或电流都等于该处相应的 波 和 波的叠加。 9. 阻抗圆图是由等反射系数圆和__ ___组成。 二、简答或证明题（20分，第1题8分，第2题6分，第3题6分） 1、设特性阻抗为0Z 的无耗传输的行波系数为K ，第一个电压波节点到负载的距离min l 证明：此时终端负载阻抗为：min min 0tan K 1tan j K l j l Z Z L ββ--= （8分）

2、若想探测矩形波导内的驻波分布情况，应在什么位置开槽？为什么？（请用铅笔画出示意图）（6分） 3、微波传输线的特性阻抗和输入阻抗的定义是什么？ （6分） 三、计算题（40分） 1、如图所示一微波传输系统，其 0Z 已知。求输入阻抗in Z 、各点的反射系数及各段的电压驻 波比。（10分）

2016全国高考电磁场试题汇编

2016全国高考电磁场试题汇编 第一部分：乙卷 14.一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器 A.极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大 B.极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大 C.极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变 D.极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变 15.现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为 A.11 B.12 C.121 D.144 20.如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直平面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知 A.Q点的电势比P点高 B.油滴在Q点的动能比它在P点的大 C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大 D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小

第二部分：甲卷 15.如图，P为固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动。运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为a a、a b、a c，速度大小分别为v a、v b、v c，则 A. a a>a b>a c，v a>v c>v b B.a a>a b>a c，v b>v c> v a C. a b>a c>a a，v b>v c> v a D.a b>a c>a a，v a>v c>v b 17.阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E（内阻可忽略）连接成如图所示电路。开关S 断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1,；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为 A. B. C. D. 18.一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示。图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动。在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30°角。当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒。不计重力。若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为 A．B．C．D．

微波考试题

1.微波通常是指波长在1～0.001米之间，频率在300MHz ～300GHz Hz之间的电磁波。按我国标准，家用微波炉所用微波频率为2450兆赫兹。“蓝牙”使用的微波频段在 2.4GHz附近。工业加热用微波频率为900兆赫兹。 2.微带线中传输的工作主模不是真正的TEM波，而是准TEM波，这 种模式的主要特点是Hz和Ez都不为零，未加屏蔽时，其损耗包括介质损耗、欧姆损耗和辐射损耗三部分。 3.微波系统的负载发生全反射时，负载的反射系数为1，从信号源输入 的有效功率全部从负载反射回来，此时，从信号源输出端参考面看向负载，参考面上的回波损耗RL＝0 dB。 4.传输线上若导波波长为λg，则传输线上相隔λg/4的点，其阻 抗呈倒数，相隔λg/2的点，其阻抗相等。 5.N口微波网络散射矩阵[S ii]的元素S ii的物理意义为：i口接电源， 其余端口接匹配负载时i口的电压反射系数，元素S ij的物理意义为：j口接电源，其余端口接匹配负载时，从j口到i口的电压传输系数。 6.任何均匀传输系统传播的电磁波可分为三种，其中波导不能传输的 波型为TEM波。 7.圆柱形波导中还有一种与矩形波导中不同形式的模式简并现象，称 为极化简并。 8.写出两种常见的微波双口网络：放大器、滤波器；两种常 见的微波单口网络：负载、信号源。 9.从物理概念上分，模式激励可分为电场激励和磁场激励； 常见的模式激励装置有探针激励装置、耦合环激励装置、孔/缝激

励装置和直接耦合装置。 10. 同轴线的内导体半径为a ，外导体的内半径为b ，内外导体之间填 充有介质（?，μ），则同轴线上单位长度的电容为)a /b ln(C πε2= 单位长度的电感为)a /b ln(L πμ2=同轴线的特性阻抗为π εμ20)a /b ln(Z =若该同轴线拟用于宽带微弱微波信号的传送，b 与a 之比应为 3.59 若该同轴线拟用于窄带大功率微波信号的传送，b 与a 之比应为 1.65 ；实际工程中为兼顾这两种情况，通常的同轴线特性阻抗为 50 欧。同轴线单位长度的电容、电感与同轴线的参数.c a b 有关 11. 圆柱形谐振腔中，壁电流只有沿φ方向的电流的谐振模式是 TE 011 ，其Q 0值较其他模式高。 12. 全反射时，Γ=1，从信号源来的有效功率全部从负载反射回来， 此时回波损耗RL=0 dB 13. 阻抗匹配的方式主要有： 1负载阻抗匹配 2信号源阻抗匹配 3 信号源共轭匹配。 14. 圆柱形波导中还有一种与矩形波导中不同形式的简并现象，称为 极化 简并。 15. 终端短路的传输线的驻波系数是∞，负载处的反射系数是 - 1 。 终端开路的传输线的驻波系数是∞，负载处的反射系数是 + 1 16. 扁波导宽边a 和窄边b 的关系为 b=(0.10.2)a 标准波导宽边a 和窄边 b 的关系为 b=0.5a 17. TM 波的定义为Ez ≠0 而Hz=0的波称为横磁波 TE 波的定义为Hz ≠0 而Ez=0的波称为横电波

微波技术基础第二章课后答案 杨雪霞知识分享

2-1 波导为什么不能传输TEM 波？ 答：一个波导系统若能传输TEM 波型，则在该系统中必须能够存在静电荷静电核或恒定电流，而在单导体所构成的空心金属波导馆内，不可能存在静电荷或恒定电流，因此也不可能传输TEM 波型。 2-2 什么叫波型？有哪几种波型？ 答：波型是指每一种能够单独地在规则波导中存在的电磁场的一种分布状态。 根据场的横向分量与纵向分量之间的关系式划分波型，主要有三种： TEM 波（0z E =，0z H =），TE 波(0z E =,0z H ≠),TM 波（0z E ≠，0z H =） 2-3 何谓TEM 波，TE 波和TM 波？其波阻抗和自由空间波阻抗有什么关系？ 答：0z E =，0z H =的为TEM 波；0z E =,0z H ≠为TE 波；0z E ≠，0z H =为TM 波。 TE 波阻抗： x TE y E wu Z H ηβ = ==> TM 波阻抗： x TM y E Z H w βηε= == 其中η为TEM 波在无限答煤质中的波阻抗。 2-4 试将关系式y z x H H jw E y z ε??-=??，推导为1()z x y H E j H jw y βε?=+?。 解：由y H 的场分量关系式0j z y H H e β-=（0H 与z 无关）得： y y H j H z β?=-? 利用关系式y z x H H jw E y z ε??-=??可推出： 11()()y z z x y H H H E j H jw y z jw y βεε???= +=+??? 2-5 波导的传输特性是指哪些参量？ 答：传输特性是指传输条件、传播常数、传播速度、波导波长、波形阻抗、传输功率以及损耗和衰减等。 2-6 何为波导的截止波长c λ？当工作波长λ大于或小于c λ时，波导内的电磁波的特性有何

磁场高考试题汇编

2016年磁场高考试题汇编 一、选择题 1.（全国新课标I 卷，15）现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为（ ） A. 11 B. 12 C. 121 D. 144 【答案】D 【解析】设质子的质量数和电荷数分别为1m 、1q ，一价正离子的质量数和电荷数为2m 、2q ，对于任意粒子，在加速电场中，由动能定理得： 21 02qU mv =- 得 2qU v m = ① 在磁场中应满足 2 v qvB m r = ② 由题意， 由于两种粒子从同一入口垂直进入磁场，从同一出口垂直离开磁场，故在磁场中做匀速圆周运动的半径应相同． 由①②式联立求解得 匀速圆周运动的半径12mU r B q = ，由于加速电压不变， 故 1212212111 r B m q r B m q =??= 其中211212B B q q ==，，可得1 2 1 144m m =

故一价正离子与质子的质量比约为144 2.（全国新课标II 卷，18）一圆筒处于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，磁 场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示．图中直径MN 的两端分别开有小孔．筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动．在该截面内，一带电粒子从小孔M 射入筒内，射入时的运动方向与MN 成30?角．当筒转过90?时，该粒子恰好从小孔N 飞出圆筒．不计重力．若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为 A ． 3B ω B ． 2B ω C ． B ω D ． 2B ω 【答案】A 【解析】如图所示，由几何关系可知粒子的运动轨迹圆心为'O ，''30MO N ∠= 由粒子在磁场中的运动规律可知 2 2πF m r T ?? = ??? 向 ① =F F qvB =向合 ② 由①②得2m T Bq π= 即比荷2q m BT π = ③ 由圆周运动与几何关系可知

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电磁场试卷及答案

?电磁场与微波技术?试卷A 一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共20分) 1. 静电场是(C) A. 无散场 B. 旋涡场 C.无旋场 D. 既是有散场又是旋涡场 2. 已知(23)()(22)x y z D x y e x y e y x e =-+-+-，如已知电介质的介电常数 为0ε，则自由电荷密度ρ为( ) A. B. 1/ C. 1 D. 0 3. 磁场的标量位函数的单位是( C) A. V/m B. A C. A/m D. Wb 4. 导体在静电平衡下，其内部电场强度( A ) A.为零 B.为常数 C.不为零 D.不确定 5. 磁介质在外部磁场作用下，磁化介质出现(C ) A. 自由电流 B. 磁化电流 C. 传导电流 D. 磁偶极子 6. 磁感应强度与磁场强度的一般关系为( C ) A.H B μ= B.0H B μ= C.B H μ= D.0B H μ= 0ε0 ε

7. 极化强度与电场强度成正比的电介质称为(C)介质。 A.各向同性 B. 均匀 C.线性 D.可极化 8. 均匀导电媒质的电导率不随(B)变化。 A.电流密度 B.空间位置 C.时间 D.温度 9. 磁场能量密度等于(D) A. E D B. B H C. 21E D D. 2 1B H 10. 镜像法中的镜像电荷是(A)的等效电荷。 A.感应电荷 B.原电荷 C. 原电荷和感应电荷 D. 不确定 二、填空题(每空2分，共20分) 1. 电场强度可表示为_标量函数__的负梯度。 2. 体分布电荷在场点r 处产生的电位为_______。 3. 一个回路的自感为回路的_自感磁链_与回路电流之比。 4. 空气中的电场强度5sin(2)x E e t z πβ=-V/m ，则位移电流密度d J = 。 5. 安培环路定律的微分形式是 ，它说明磁场的旋涡源是 有旋场。 6. 麦克斯韦方程组的微分形式是 ， ， ， 。 三、简答题(本大题共2小题，每小题5分，共10分) 1.写出电荷守恒定律的数学表达式，说明它揭示的物理意义。

微波技术基础 简答题整理

第一章传输线理论 1-1.什么叫传输线？何谓长线和短线？ 一般来讲，凡是能够导引电磁波沿一定方向传输的导体、介质或由它们共同体组成的导波系统，均可成为传输线；长线是指传输线的几何长度l远大于所传输的电磁波的波长或与λ可相比拟，反之为短线。（界限可认为是l/λ>=0.05） 1-2.从传输线传输波形来分类，传输线可分为哪几类？从损耗特性方面考虑，又可以分为哪几类？ 按传输波形分类： （1）TEM（横电磁）波传输线 例如双导线、同轴线、带状线、微带线；共同特征：双导体传输系统； （2）TE（横电）波和TM（横磁）波传输线 例如矩形金属波导、圆形金属波导；共同特点：单导体传输系统； （3）表面波传输线 例如介质波导、介质镜像线；共同特征：传输波形属于混合波形（TE波和TM 波的叠加） 按损耗特性分类： （1）分米波或米波传输线（双导线、同轴线） （2）厘米波或分米波传输线（空心金属波导管、带状线、微带线） （3）毫米波或亚毫米波传输线（空心金属波导管、介质波导、介质镜像线、微带线） （4）光频波段传输线（介质光波导、光纤） 1-3.什么是传输线的特性阻抗，它和哪些因素有关？阻抗匹配的物理实质是什么？ 传输线的特性阻抗是传输线处于行波传输状态时，同一点的电压电流比。其数值只和传输线的结构，材料和电磁波频率有关。 阻抗匹配时终端负载吸收全部入射功率，而不产生反射波。 1-4.理想均匀无耗传输线的工作状态有哪些？他们各自的特点是什么？在什么情况的终端负载下得到这些工作状态？

（1）行波状态： 0Z Z L =，负载阻抗等于特性阻抗（即阻抗匹配）或者传输线无限长。 终端负载吸收全部的入射功率而不产生反射波。在传输线上波的传播过程中，只存在相位的变化而没有幅度的变化。 （2）驻波状态： 终端开路，或短路，或终端接纯抗性负载。 电压，电流在时间，空间分布上相差π/2，传输线上无能量传输，只是发生能量交换。传输线传输的入射波在终端产生全反射，负载不吸收能量，传输线沿线各点传输功率为0.此时线上的入射波与反射波相叠加，形成驻波状态。 （3）行驻波状态： 终端负载为复数或实数阻抗（L L L X R Z ±=或L L R Z =）。 信号源传输的能量，一部分被负载吸收，一部分反射回去。反射波功率小于入射波功率。 1-5.何谓分布参数电路？何谓集总参数电路？ 集总参数电路由集总参数元件组成，连接元件的导线没有分布参数效应，导线沿线电压、电流的大小与相位，与空间位置无关。分布参数电路中，沿传输线电压、电流的大小与相位随空间位置变化，传输线存在分布参数效应。 1-6.微波传输系统的阻抗匹配分为两种：共轭匹配和无反射匹配，阻抗匹配的方法中最基本的是采用λ/4阻抗匹配器和支节匹配器作为匹配网络。 1-7.传输线某参考面的输入阻抗定义为该参考面的总电压和总电流的比值；传输线的特征阻抗等于入射电压和入射电流的比值；传输线的波阻抗定义为传输线内横向电场和横向磁场的比值。 1-8.传输线上存在驻波时，传输线上相邻的电压最大位置和电压最小位置的距离相差λ/4，在这些位置输入阻抗共同的特点是纯电阻。 第二章 微波传输线 2-1.什么叫模式或波形？有哪几种模式？

电磁感应高考试题

2006年高考 电磁感应 1.[重庆卷.21] 两根相距为L 的足够长的金属直角导轨如题21图所示放置，它们各有一 边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为m 的金属细杆ab 、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R 。整个装置处于磁感应强度大小为B ，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab 杆在平行于水平导轨的拉力F 作用下以速度V 1沿导轨匀速运动时，cd 杆也正好以速率向下V 2匀速运动。重力加速度为g 。以下说法正确的是 A ．ab 杆所受拉力F 的大小为μmg ＋221 2B L V R B ．cd 杆所受摩擦力为零 C. 回路中的电流强度为12() 2BL V V R D ．μ与大小的关系为μ＝221 2Rmg B L V 2.[全国卷II.20] 如图所示，位于同一水平面内的、两根平行的光滑金属导轨，处在匀 强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面，导轨的一端与一电阻相连；具有一定质量的金属杆ab 放在导轨上并与导轨垂直。现用一平行于导轨的恒力F 拉杆ab ，使它由静止开始向右运动。杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计。用E 表示回路中的感应电动势，i 表示回路中的感应电流，在i 随时间增大的过程中，电阻消耗的功率等于 A ．F 的功率 B ．安培力的功率的绝对值 C ．F 与安培力的合力的功率 D ．iE 3.[上海物理卷.12] 如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R 1和R 2 相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab ，质量为m ，导体棒的电阻与固定电阻R 1和R 2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体 棒ab 沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v 时，受到安培力的大小为F ．此时 （A ）电阻R 1消耗的热功率为Fv ／3． （B ）电阻 R 。消耗的热功率为 Fv ／6． （C ）整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcos θ． （D ）整个装置消耗的机械功率为（F ＋μmgcos θ）v· 4、[天津卷.20] 在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1所 示，当磁场的磁感应强度B 随时间t 如图2变化时，图3中正确表示线圈 感应电动势E 变化的是 图1 图2

电磁场与电磁波期末试卷A卷答案

淮 海 工 学 院 10 - 11 学年 第 2 学期 电磁场与电磁波期末试卷(A 闭卷) 答案及评分标准 题号 一 二 三 四 五1 五2 五3 五4 总分 核分人 分值 10 30 10 10 10 10 10 10 100 得分 1.任一矢量A r 的旋度的散度一定等于零。 （√ ） 2.任一无旋场一定可以表示为一个标量场的梯度。 （√ ） 3．在两种介质形成的边界上，磁通密度的法向分量是不连续的。 （ × ） 4．恒定电流场是一个无散场。 （√ ） 5．电磁波的波长描述相位随空间的变化特性。 （√ ） 6．在两介质边界上，若不存在自由电荷，电通密度的法向分量总是连续的。（ √） 7．对任意频率的电磁波，海水均可视为良导体。 （× ） 8．全天候雷达使用的是线极化电磁波。 （× ） 9．均匀平面波在导电媒质中传播时，电磁场的振幅将随着传播距离的增加而按指数规律衰减。 （√ ） 10．不仅电流可以产生磁场，变化的电场也可以产生磁场。 （√ ） 二、单项选择题（本大题共10小题，每题3分，共30分） 1．设点电荷位于金属直角劈上方，如图所示，则 镜像电荷和其所在的位置为[ A ]。 A 、-q(-1,2,0);q(-1,-2,0) ;-q(1,-2,0) B 、q(-1,2,0);q(-1,-2,0); q(1,-2,0) C 、q(-1,2,0);-q(-1,-2,0); q(1,-2,0)； D 、-q(-1,2,0);q(-1,-2,0); q(1,-2,0)。 2．用镜像法求解静电场边值问题时，判断镜像电荷设置是否正确的依据是[ C ]。 A 、镜像电荷的位置是否与原电荷对称； B 、镜像电荷是否与原电荷等值异号； C 、待求区域内的电位函数所满足的方程与边界条件是否保持不变； D 、镜像电荷的数量是否等于原电荷的数量。 3．已知真空中均匀平面波的电场强度复矢量为 2π()120 (V/m)j z E z e e π-=x r r 则其磁场强度的复矢量为[ A ] A 、2π=(/)j z y H e e A m -r r ； B 、2π=(/)j z y H e e A m r r ； C 、2π=(/)j z x H e e A m -r r ； D 、2π=-(/)j z y H e e A m -r r 4．空气（介电常数为10εε=）与电介质（介电常数为204εε=）的分界面是0 z =的平面。若已知空气中的电场强度124x z E e e =+r r r ，则电介质中的电场强度应为 [ D ]。 A 、224x z E e e =+r r r ； B 、2216x z E e e =+r r r ； C 、284x z E e e =+r r r ； D 、22x z E e e =+r r r 单选题1

各地高考磁场试题

06[重庆卷]24.(19分)有人设想用题24图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。粒子在电离 室中电离后带正电，电量与其表面积成正比。电离后，粒子缓慢通过小孔O 1进入极板间电压为U 的水平加速电场区域I,再通过小孔O 2射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域II,其中磁场的磁感应强度大小为B ,方向如图。收集室的小孔O 3与O 1、O 2在同一条水平线上。半径为r 0的粒子，其质量为m 0、电量为q 0,刚好能沿O 1O 3直线射入收集室。不计纳米粒子重力。 （234,3 4r S r V ππ＝＝球球） (1) 试求图中区域 II 的电场强度; (2) 试求半径为r 的粒子通过O 2时的速率; (3) 讨论半径r ≠r 2的粒子刚进入区域II 时向哪个 极板偏转。 答案:（1）E ＝B 00/2m U q ，方向竖直向上 （2）v ＝r r /0v 0 （3） r ＞r 0时，v ＜v 0，F 总＞0，粒子会向上极板偏转；

r ＜r 0时，v ＞v 0，F 总＜0，粒子会向下极板偏转； 06[全国卷II]25（20分）如图所示，在x ＜0与x ＞0的区域中，存在磁感应强度大小分别为B 1与B 2的匀强磁场， 磁场方向均垂直于纸面向里 ，且B 1＞B 2。一个带负电荷的粒子从坐标原点O 以速度v 沿x 轴负方向射出，要使该粒子经过一段时间 后又经过O 点，B 1与B 2 的比值应满足什么条件 答案：粒子在整个过程中的速度大小恒为V ，交替地在xy 平面内B 1与B 2磁场区域中做匀速圆周运动，轨道都是半个圆周。设粒子的质量和电荷量的大小分别为m 和q ，圆周运动的半径分别为r 1和r 2，有 r 1＝m V q B 1， ① r 2＝m V q B 2 。 ② 现分析粒子运动的轨迹。如图所示，在xy 平面内，粒子先沿半径为r 1的半圆C 1运动至y 轴上离O 点距离为2 r 1的A 点，接着沿半径为r 2的半圆D 1运动至O 1点，OO 1的距离 d ＝2(r 2－r 1)。 ③ 此后，粒子每经历一次“回旋”（即从y 轴出发沿半径为r 1的半圆和半径为r 2的半圆回到原点下方的y 轴），粒子的y 坐标就减小d 。设粒子经过n 次回旋后与y 轴交于O n 点，若OO n 即nd 满足

微波技术基础期末试题一

《微波技术基础》期末试题一 选择填空题（共30分，每题3分） 1.下面哪种应用未使用微波（） （a）雷达（b）调频（FM）广播 （c）GSM移动通信（d）GPS卫星定位 2.长度1m，传输900MHz信号的传输线是（） （a）长线和集中参数电路（b）长线和分布参数电路 （c）短线和集中参数电路（d）短线和分布参数电路 3.下面哪种传输线不能传输TEM模（） （a）同轴线（b）矩形波导（c）带状线（d）平行双线 4.当矩形波导工作在TE10模时，下面哪个缝不会影响波的传输（） 5.圆波导中的TE11模横截面的场分布为（） （a）（b）（c） 6.均匀无耗传输线的工作状态有三种，分别为，和。

7.耦合微带线中奇模激励的对称面是壁，偶模激励的对称面是壁。 8.表征微波网络的主要工作参量有阻抗参量、参量、参量、散射参量和参量。 9.衰减器有衰减器、衰减器和衰减器三种。 10.微波谐振器基本参量有、和三种。 二.（8分）在特性阻抗Z0=200?的传输线上，测得电压驻波比ρ=2，终端为 U0V，求终端反射系数、负载阻 =1 电压波节点，传输线上电压最大值 max 抗和负载上消耗的功率。 三．（10分）已知传输线特性阻抗Z0=75?，负载阻抗Z L=75+j100?，工作频率为900MHz，线长l=0.1m，试用Smith圆图，求距负载最近的电压波腹点的位置和传输线的输入阻抗（要求写清必要步骤）。 四．（10分）传输线的特性阻抗Z0=50Ω，负载阻抗为Z L=75Ω，若采用单支节匹配，求支节线的接入位置d和支节线的长度l（要求写清必要步骤）。五．（15分）矩形波导中的主模是什么模式；当工作波长为λ=2cm时，BJ-100型（a*b=22.86*10.16mm2）矩形波导中可传输的模式，如要保证单模传输，求工作波长的范围；当工作波长为λ=3cm时，求λp，vp及vg。 六．（15分）二端口网络如图所示，其中传输线的特性阻抗Z0=200Ω，并联阻抗分别为Z1=100Ω和Z2=j200Ω，求网络的归一化散射矩阵参量S11和S21，网络的插入衰减（dB形式）、插入相移与输入驻波比。

电磁学高考试题

A B v t O 电磁学 八、电场 （一）、选择题： 1.[全国卷II .17] ab 是长为l 的均匀带电细杆，P 1、P 2是位于ab 所在直线上的两点，位置如图所示，ab 上电荷产生的静电场在P 1处的场强大小为E 1，在P 2处的场强大小为E 2，则以下说法正确的是 A ．两处的电场方向相同，E 1＞E 2 B ．两处的电场方向相反，E 1＞E 2 C ．两处的电场方向相同，E 1＜E 2 D ．两处的电场方向相反， E 1＜E 2 【答案】：D 2. [北京卷.14] 使用电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是 【答案】：B 3.[上海卷.8] A 、B 是一条电场线上的两点，若在A 点释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线从A 运动到B ，其速度随时间变化的规律如图所示．设A 、B 两点的电场强度分别为E A 、E B ，电势分别为U A 、U B ，则 （A ）E A = E B ． （B ）E A ＜E B ． （C ）U A = U B （D ）U A ＜U B ． 【答案】：AD 5.[四川卷. 20] 带电粒子M 在只在电场力作用下由P 点运动到Q 点，在此过程中克服电场力做了 2.6×10－4 J 的功。则 A ．M 在P 点的电势能一定小于在Q 点的电势能 A B C D

B ．P 点的场强小于Q 点的场强 C ．P 点的电势一定高于Q 点的电势 D ．M 在P 点的动能一定大于它在Q 点的动能 【答案】： AD （三）、计算题： 8.[全国卷I .25] (20分)有个演示实验，在上下面都是金属板的玻璃盒内，放了许多锡箔纸揉成的小球，当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动。现取以下简化模型进行定量研究。 如图所示，电容量为C 的平行板电容器的极板A 和B 水平放置，相距为d ，与电动势为ε、内阻可不计的电 源相连。设两板之间只有一个质量为m 的导电小球，小球可视为质点。已知：若小球与极板发生碰撞，则碰撞后小球的速度立即变为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷符号与该极板相同，电量为极板电量的α倍（α<<1）。不计带电小球对极板间匀强电场的影响。重力加速度为g 。（1）欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动，电动势ε至少应大于多少？ （2）设上述条件已满足，在较长的时间间隔T 内小球做了很多次往返运动。求在T 时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量。 9.[上海物理卷.23] （l4分）电偶极子模型是指电量为q 、相距为l 的一对正负点电荷组成的电 结构，O 是中点，电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷，用图(a)所示的矢量表示．科学家在描述某类物质的电性质时，认为物质是由大量的电偶极子组成的，平时由于电偶极子的排列方向杂乱无章，因而该物质不显示带电的特性．当加上外电场后，电偶极子绕其中心转动，最后都趋向于沿外电场方向排列，从而使物质中的合电场发生变化． (1）如图(b ）所示，有一电偶极子放置在电场强度为E 。的匀强外电场中，若电偶极子的方向与外电场方向的夹角为θ，求作用在电偶极子上的电场力绕O 点的力矩； （2）求图(b)中的电偶极子在力矩的作用下转动到外电场方向的过程中，电场力所做的功； （3 ）求电偶极子在外电场中处于力矩平衡时，其方向与外电场方向夹角的可能值及相应的电

2008年1月自考试卷浙江电磁场与微波技术基础试题

浙江省2008年1月高等教育自学考试 电磁波与微波技术基础试题 课程代码：02349 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.▽·r=( ) A.1 B.2 C.3 D.以上均不对 2.电场的幅值与距离的平方始终成反比，此时的电荷分布是( ) A.点电荷 B.面电荷 C.线电荷 D.体电荷 3.某封闭面内不存在电荷，则此封闭面面上的电场一定为( ) A.0 B.常数 C.不能确定 D.上面三个都不对 4.导体上的电位处处不变，所以放置在恒定电场中球体上的电荷密度也是( ) A.处处相同 B.顺电场方向的大 C.顺电场方向的小 D.以上都有可能 5.常用的50Ω射频电缆，是指其( ) A.感抗 B.电阻 C.容抗 D.阻抗 6.电磁感应定律说的是( ) A.变化的电场产生磁场 B.变化的磁场产生电场 C.变化的电磁场产生电磁场 D.以上都对 7.玻印廷矢量的方向表示________方向。( ) A.电场 B.磁场 C.能流 D.坐标 8.电场强度为E=e x E0sin(ωt-βz)+e y E0cos(ωt-βz)的电磁波是( ) A.圆极化波 B.线极化波 C.椭圆极化波 D.不能确定其极化形式 1

9.天线的主要参数有( ) A.方向性阻抗频率 B.方向性增益驻波比 C.方向性带宽增益 D.方向性阻抗增益频率带宽驻波比 10.当传输线上驻波比为________是行波。( ) A.1 B.0 C.∞ D.1.1 二、名词解释及理解(本大题共5小题，每小题4分，共20分) 1.磁通量（用积分公式表示）的定义，并说明磁荷的不存在。 2.写出磁化的体电流密度（用微分形式表示）以及铁磁物质中磁化强度与磁场的关系。 3.库仑规范 4.群速 5.什么是导波装置并说明可以传播TEM波的两种装置。 三、填空题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 1.若两矢量A，B正交，则A·B=________。 2.已知电位为 ＝rf(r)，则电场E=________。 3.已知真空中半径为a的球内的电场为E=e r(r/a)3，则球内的电荷密度为________。 4.静态场可以在不同的坐标系求解，其根据的是________。 5.电感上磁场能量与电感的关系为：________。 6.位移电流密度的定义为J d=________。 7.当电磁波从介电常数________的到介电常数________的会发生全反射。 8.传输线的混合波状态是传输线的阻抗与负载的阻抗________引起的。 9.在同样的高度用同样的天线，乡间的信号比城市的信号传得远，说明天线的信号传输与________有关。 10.电路中常用RLC参数来求解问题，而射频时常用场或分布参数来求解，这是由电路元件的尺寸与电磁波的________关系决定的。 四、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分) 1.求线电荷密度为ρl的无限长直导线的电场强度。 2.写出磁场要满足的边界条件，并导出理想磁壁（μ＝∞）的边界条件。 3.在自由空间中，已知电场E(z,t)=e y120πsin(2π×108t-βz)V/m，试求出磁感应强度。 2