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2018年西安理工大学855电磁学考研大纲
西安理工大学研究生招生入学考试 《电磁学》考试大纲 科目代码:855 科目名称:电磁学 第一部分 课程目标与基本要求 一、课程目标 《电磁学》是应用物理学专业的基础课程,通过电磁学的教学,应该使学生全面系统地 掌握电磁运动的基本现象、基本概念和基本规律,具有一定的分析和解决电磁学问题的能力, 为后续课程的学习奠定较为扎实的基础。 二、基本要求 通过本课程的学习,使学生牢固掌握有关静电场、静电场中的导体和电介质、稳恒磁场、 电磁感应的基本原理和规律,使学生了解麦克斯韦电磁学理论的基本内容和电磁波的基本概念。通 过对电磁学内容和研究方法的学习,培养学生分析问题解决问题的能力,建立科学的世界观和方 法论。 第二部分 课程内容与考核目标 第一类 静电场 1、掌握应用高斯定理计算电场分布的条件和方法,用电势定义求空间电势分布的方法; 2、掌握电势与场强的积分关系,理解场强与电势的微分关系; 能熟练运用迭加原理计算简单、典型带电体及其组合体的电场、电势分布; 3、理解库仑定律及其适用条件、场的概念、场强迭加原理及其物理意义,理解电通量的概 念,理解静电场的环路定律和高斯定理,了解电势梯度的物理意义,了解带电体、带电体组 的静电能及其计算方法; 4、掌握并能够熟练运用导体的静电平衡条件;掌握电容的物理意义,并会计算电容器的电 容; 5、理解静电平衡状态下导体上电荷分布的特点,理解电容器储能的概念,并会计算电容器 的储能; 6、理解静电场边值问题的唯一性定理。 第二类 恒磁场 1、掌握磁感应强度的物理意义、毕—萨定律,并会求解载流导线规则分布时的磁感应强度; 2、掌握应用安培环路定理计算磁感应强度的条件和方法,并能熟练求解具有一定对称性的 电流的磁场分布问题; 3、会计算非均匀磁场中通过规则曲面的磁通量; 4、掌握并能熟练运用洛仑兹力和安培力的计算公式; 5、会计算平面载流线圈在均匀磁场中所受的磁力矩; 6、掌握理解磁通量的概念,理解稳恒磁场的高斯定理和安培环路定理,理解磁矩的概念。 第三类 电磁感应 1、掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律,并能熟练运用; 2、掌握感生电动势、动生电动势的计算; 3、会计算自感系数和互感系数、自感磁能和互感磁能; 4、理解动生电动势的产生原理,掌握感生电场的性质,理解感生电场与静电场的区别; 5、理解自感、互感的物理意义,自感磁能和互感磁能的物理意义。 第四类 电磁介质 1、掌握有介质时的高斯定理,电位移矢量,极化强度,电场强度和极化率之间的关系; 2、掌握电场的边界条件; 3、理解极化强度与极化电荷面密度的关系; 4、能求解有介质存在时具有一定对称性电场的分布问题,能计算有对称性非均匀电场的能 量; 5、理解电场的能量,电场能量密度的概念,理解极化强度矢量的物理意义,电介质极化的 微观解释; 6、了解静电屏蔽现象及应用; 7、掌握有介质时的安培环路定律,磁化强度及其与磁化电流的关系,会求解具有一定对称 性的磁场分布。 8、理解磁场能量,磁场能量密度的概念,会计算具有对称性的磁场的能量; 9、理解磁场强度矢量的概念,掌握磁场的边界条件; 10、了解磁介质磁化的微观解释,了解铁磁质的特性、磁滞效应、磁滞曲线、磁畴的概念。 第五类 麦克斯韦电磁场理论 1、掌握麦克斯韦两个基本假设、麦克斯韦方程组应用和其中各物理量的意义; 2、掌握平面电磁波的基本性质、能流密度、坡印亭矢量; 3、了解偶极振子发射电磁波的物理过程和物理图像; 4、了解电磁波谱。 第三部分 有关说明与实施要求 一、考试目标 考生需要全面了解、掌握五类课程内容的全部知识,知道电磁学的所有概念、定义,掌握 各章节的基本计算,掌握各种问题的分析、证明与推理。 二、命题考试的若干规定 1、本课程的命题考试是根据本大纲规定的考试内容来确定的,根据本大纲规定的各种比例 命题(每种比例规定可有 5 分以内的浮动幅度,来组配试卷,适当掌握试题的内容、覆盖面、 能力层次和难易度)。 2、各章考题所占分数大致如下: 第一类 25%,第二类 20%,第三类 20%,第四类 25%,第五类 10%。 3、试题主要分两类题型:名词解释、选择题、填空题、基本计算题和证明推理题。 4、考试方式为闭卷笔试。考试时间为 180 分钟,试题主要测验考生对本学科的基础理论、 基本知识和基本技能掌握的程度,以及运用所学理论分析、解决问题的能力。试题要有一定 的区分度,难易程度要适当。一般应使物理专业本科毕业的优秀考生能取得及格以上成绩。 5、题型举例 题型一:简要解释下列名词:10% (1)电磁惯性;(2)位移电流。 题型二:选择题:15% 有一半径 R 为的单匝圆线圈,通以电流 I,若将该导线弯成匝数 N=2 的平面圆线圈, 导线长度不变,并通以同样的电流,则线圈中心的磁感应强度和线圈的磁矩分别是原来的: (A)4 倍和 1/8; (B)4 倍和 1/2; (C)2 倍和 1/4; (D) 2 倍和 1/2 题型三:填空题:20% 一均匀静电场,电场强度 1 )400300( mVjiE ,则点 a(3,1)和点(1,0)之间 的电势差的大小为_______________(x,y 以米计)。 题型三:计算题:55% 如图所示,有一根长直导线,载有直流电流 I,近旁有一个两条对边与它平行并与它共 面的矩形线圈,以匀速度v 沿垂直于导线的方向离开导线.设 t =0 时,线圈位于图示位置, 求:(1) 在任意时刻 t 通过矩形线圈的磁通量;(2) 在图示位置时矩形线圈中的电动势。 I a b v l
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