南京信息工程大学博士研究生招生入学考试电磁学与电动力学考试大纲(同等学力)

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南京信息工程大学博士研究生招生入学考试电磁学与电动力学考试大纲(同等学力)

科目名称：电磁学与电动力学

第一部分 目标与基本要求

1.目标：

电磁学与电动力学是空间天气学、光学工程学科、无线电物理等专业的专业基础课，旨在使学生理解电磁场的基本理论和带电粒子的运动规律，掌握麦克斯韦方程组的微积分形式及其物理意义，具备一定的逻辑分析能力和解决问题的能力。

2. 基本要求：

电磁学与电动力学要求考生系统掌握普通物理《电磁学》的基本概念和基本理论，能基于麦克斯韦方程组理解电磁现象的普遍规律，掌握电磁场、电磁波传播与辐射及带电粒子运动的基本概念和理论，了解这些规律在空间天气中的应用，考查考生基本知识的运用能力。

第二部分内容与考核目标

一、静电场

1.掌握静电场的库仑定律和电场强度的基本概念，熟练应用矢量叠加原理求解静电场中电荷间的库仑力，掌握用点电荷的电场强度和叠加原理求解典型带电系统的场强分布。

2.掌握电通量基本概念，理解静电场的两条基本定理——高斯定理和环路定理，理解静电场是有源场和保守场，掌握高斯定理求解带电系统电场强度的方法。

3.理解电势能、电势的基本概念和物理意义，掌握用电势叠加原理、电场强度积分关系求解较简单带电系统形成的电势。

4.了解电偶极子概念及其在均匀电场中的受力和运动。

5.理解并掌握导体静电平衡条件、性质和应用，理解电介质的极化机制模型，理解极化强度和极化电荷的概念及其意义。

6.掌握利用电介质中的高斯定理计算电位移矢量、电场强度、极化强度和极化电荷的方法与过程，理解各物理量之间的相互联系。

7.理解电容概念，掌握典型电容器、串并联电容器的电容的计算方法，了解电容器的储能规律。

二、恒定磁场

1.理解恒定电流产生的条件，理解电流密度、电动势的基本概念。

2.掌握磁感强度的概念，掌握应用毕奥－萨伐尔定律计算磁感强度的方法。

3.理解磁通量、稳恒磁场的高斯定理及其性质，掌握安培环路定理计算磁感强度的条件和方法。

4.理解洛伦兹力、安培力、磁矩的概念，分析电荷在均匀电场、磁场中的受力和运动，掌握导体在磁场中所受安培力的计算。

三、电磁感应

1.理解电磁感应现象，掌握并能熟练应用法拉第电磁感应定律和楞次定律来计算感应电动势，并判明其方向.

2.理解动生电动势与感生电动势的本质，掌握这两种电动势的计算。

3.理解自感、互感的物理意义，掌握自感系数和互感系数的计算。

4.掌握磁场能量的计算，理解麦克斯韦电场的基本概念以及麦克斯韦方程组（积分形式）的物理意义.

四、电磁现象的普遍规律

1.准确理解描述电荷和电场、电流和磁场的基本物理量和基本规律；

2.熟练掌握库仑定律、高斯定律的应用，熟练掌握电场的散度、旋度计算；

3.熟练掌握毕—萨定律及其应用，熟练掌握磁场的旋度、散度的计算；

4.理解麦克斯韦方程组的来源和意义；掌握电磁感应、位移电流等基本概念；

5.理解介质的电磁性质、介质的极化、磁化，掌握介质中的麦克斯韦方程组；

6.准确理解电磁场边关系，熟练掌握各向同性均匀介质分界面处场量的计算；

7.理解电磁场能量、能流和能量守恒，熟练掌握能量密度、能流密度的计算。

五、带电粒子和电磁场的相互作用

1.理解运动带电粒子的势和辐射电磁场，理解任意运动带电粒子的势，了解任意运动带电粒子的辐射场；

2.理解高速运动带电粒子的辐射功率和角分布，了解速度和加速度垂直或平行时的情况；

3.了解辐射频谱分析的一般公式，了解带电粒子碰撞过程中的辐射频谱，了解高速圆周运动带电粒子的辐射频谱；

4.掌握电磁场对粒子本身的反作用；定性掌握电磁质量、辐射阻尼、谱线的自然宽度等概念；

5.掌握电磁波的散射和吸收，理解自由电子对电磁波的散射，束缚电子的散射、电磁波的吸收以及介质的色散。

第三部分  有关说明与实施要求

1、基本要求：

考查考生对电磁学与电动力学中电磁现象的普遍规律、静电场和静磁场、以及带电粒子和电磁场的相互作用等基本概念、基本理论、及其相关内容的了解和掌握情况。

2、命题说明：

1）分值比例：

本试卷满分100分，其中：静电场20分左右；恒定磁场20分左右；电磁感应20分左右；电磁现象的普遍规律20分左右；带电粒子和电磁场的相互作用20分左右；

2）题型分布：

选择题    30分左右

推导题    35分左右

计算题    35分左右

3、参考书目:

《电磁学与电动力学》，第二版，胡友秋等，科学出版社

4、其他规定：考试方式为闭卷笔试，总分100分，考试时间为120分钟。

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