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heav object全国统一考试物理卷（大学卷）电磁篇
出卷人：靈の影
审卷人：↑
本卷主要考察同学们对电磁波和EMP武器还有钢板的认知。总分100分，全卷2道大题，8道小题。本次考试闭卷，请同学们认真答题，争取满分。可以使用计算器。预祝同学们学习开心。

电磁脉冲(electromagnetic pulse，EMP) ，电磁脉冲是一种物理现象，电磁脉冲主要用于破坏敌人的电子设备。电磁脉冲的最长时间通常只会持续一秒钟，是一种突发的、宽带电磁辐射的高强度脉冲。
电磁脉冲是一种物理现象，而有以下两种意思：（1）由爆炸（特别是核爆炸）、闪电、太阳黑子、导管效应或电器火花等状况下产生的电磁辐射、或者由于康普顿散射或光子散射产生与光电子产生的剧烈变化的交变电磁场，作用于电子材料、爆破设备或周围媒介的电磁冲击波，即称为EMP。核爆所产生之γ射线会以光速由爆点向四周辐射，和空气中的氧、氮原子相撞击，而产生带负电的电子，产生极强的电磁场（俗称电磁脉冲）。这个电磁场可能会对用电设备或电子设备发生耦合，并产生具破坏性的电流和浪涌。参见电磁脉冲弹以了解对电器破坏效果的细节。电磁脉冲在冲击范围以外几乎不会被察觉，除非这个设备是核武器或是专门用于产生电磁冲击波的武器；（2）一个宽带率、高强度而短暂的电磁能喷发。 由一个核爆炸或一个小行星撞击产生的电磁脉冲，其能量的大部分相同。（以上资料来自网络）
怎么样才能防御住这个EMP呢？我们的半径25m的大铁球究竟能不能防住EMP武器呢？

电磁波：
1.
已知：在没有电荷电流分布的自由空间中或均匀绝缘介质中的麦克斯韦方程组
（1)证明：真空中

（2）电磁波激发源往往为正弦振荡，如果不是正弦振荡，也可以通过傅立叶分析将其转化为正弦波的叠加。已知角频率为ω，电磁场对时间的依赖关系为cosωt，或者用复数表示
请利用以上关系将麦克斯韦方程组化为： （20分）

2.以上大题讨论了真空和绝缘介质中电磁波的传播。现在我们研究在object钢板(导体)存在的情况下的电磁波传播。
（1）由于导体内存在自由电子，在电磁波中的电场作用下，自由电子运动形成传导电流，由电流产生的焦耳热使电磁波能量转化为热量（电磁武器破坏原理之一）
导体内电磁波的传播过程就是交变电磁场与自由电子相互作用的过程，这种相互作用决定了电磁波的存在形式。由此，求导体内只有自由电荷分布时，电荷密度随时间的变化（已知电导率σ和介电常数ε） (10分）

(2)根据1.和2.（1)结论，求导体中电磁波的表达式。 (15分）

管我吊事

(3)规定波幅（电磁波E强度）降至道题表面年的1/e时的传播距离为穿透深度δ,
求证： （15分）

4）电磁波在从一种介质进入不同介质的时候会产生反射，且入射角度越小反射率越高，如果电磁波由真空垂直入射到object钢板（导体）表面。电磁场边界关系为
E+E1=E2
H-H1=H2
其中E、E1、E2分别表示入射反射折射波场强。H同理。
求证：反射率 （10分）

（5）已知硅钢片相对磁导率为10000（坡莫合金可达200000）,电导率9.93×10^6m·Ω
求100MHZ-100GHZ（EMP武器）电磁波的反射率以及穿透深度。

6）已知电磁波功率为1GW，object半径为25m，假设1GW功率完全辐射到object上，且频率全为100MHZ，良导体内
求刚进入object钢板表面的能流密度，电场强度，磁场强度。以及穿透10m后的电场强度磁场强度遗迹能量密度。（对讲机辐射强度约为160V/m） (20分）

以上就是关于电磁波武器打大铁球的试题（电磁）。请各位同学认真答题。

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后排资兹

@阿斯顿特5 来来来，闲着没事做几道大题吧

真是有趣的题目