《电动力学》考试大纲

《电动力学》考试大纲

《电动力学》考试大纲是根据我校应用物理学专业人才培养方案和《电动力学》教学大纲制定的。课程性质、目的和教学内容参考我院应用物理学专业的《电动力学教学大纲》。 考核内容一般分为四个层次：I －识记、II －理解（或领会）、III －简单应用、IV －综合应用。

考核类型：闭卷考试，总评成绩按期末考试成绩占70%、平时成绩占30%综合计算 试题类型：试题一般在以下题型中选择4-6种：简答、填空、判断（加“错改正”）、选

择、证明、计算等，

试卷题量：20—35小题，

考试时间：120分钟。

准备知识 矢量分析（0－5％）

需要掌握的主要数学公式

1． 识记：

（1）矢量代数公式

（2）梯度、散度和旋度定义及在直角坐标和球坐标中的表达式

（3）矢量场论公式

（4）积分变换公式

（5）复合函数“三度”公式

（6）有关x x r '-=

的一些常用公式

2． 理解：算符▽的矢量性和微分性

3． 简单应用：利用算符▽的矢量性和微分性证明矢量场公式

所需要数学知识不单独出题考试，融合在课程内容中

第一章 电磁现象的普遍规律（30％）

考核要求：

（一）麦克斯韦方程组建立的主要实验定律和假定

1. 识记：

电磁场理论建立的几个重要实验规律

2. 理解：

库仑定律，高斯定理

磁场的实验定律――毕奥萨-伐尔定律，安培环路定理

电磁感应定律――涡旋电场假说，位移电流假说

（二） 真空中的麦克斯韦方程组

1． 识记：真空中的麦克斯韦方程组（微分形式、积分形式）

2． 简单应用：

每个方程的物理意义（物理本质）

麦克斯韦方程组在电磁学中的重要意义――电磁场理论的基础，揭示电和磁的内在联系，是应用的理论依据

能够运用真空中的麦克斯韦方程组做简单的证明

（三）介质中的电磁性质方程

1．识记：

（1）束缚体电荷、束缚面电荷的表达式

（2）磁化体电流、磁化面电流和极化电流的表达式

（3）电位移矢量和磁场强度的定义

（4）均匀线性介质中电位移矢量、磁场强度和电场、磁感应强度的关系

2．理解：公式的适用范围。

3．简单应用：能够简单运用上述公式求束缚体电荷密度、面电荷密度以及磁化体电流、面电流

（四）介质中的麦克斯韦方程组

1．识记：介质中麦克斯韦方程组的微分形式和积分形式

2．简单应用：会利用介质中的麦克斯韦方程组做简单的证明题

（五）洛仑兹力公式

1．识记：单个带电粒子和电荷分布情况的洛仑兹力公式

（六）电磁场的边值关系

1．识记：

（1）电磁场的边值关系

（2）其它几个边值关系

2．简单应用：利用边值关系做简单证明和计算

（七）电磁场的能量

1．识记：

（1）电磁场能量守恒

（2）电磁场的能量密度和玻印停矢量

2．理解：能量在场中的传输

第二章静电场（20％）

考核要求：

（一）有关静电场的几个定理和定律

1．理解：库仑定律、静电场的概念、场的叠加原理、高斯定理

（二）电场的基本方程

1．理解：静电场下的电场散度和旋度方程

（三）静电势及其满足的方程

1．识记：

（1）电势的表达式

（2）点电荷电势

（3）连续分布电荷的电势

（4）均匀场的电势

（5）偶极子电势

2．理解：

（1）静电势的引入、电势差，电势参考点的选取

（2）泊松方程的解等于其特解加上拉谱拉斯方程的通解

3．简单应用：已知电势求电场

（四）唯一性定理

1．识记：唯一性定理的内容

2．理解：唯一性定理的意义

3．简单应用：会用唯一性定理求解简单问题

（五）静电势的边值关系

1．理解：静电势的边值关系（介质和导体两种情况）

2．简单运用：在求解中能熟练使用边值关系

（六）静电场的能量

1．理解：

（1）静电场的能量密度

（2）静电场的总能量

（七）分离变量法

1．识记：拉普拉斯方程在球、柱坐标中的表达式及解的形式（球对称和轴对称的情况）2．综合应用：

（1）能正确给出边界条件和边值关系，在球坐标系中利用比较系数法熟练给出拉普拉斯方程的解

（2）个别情况下泊松方程的解

（3）由电势求电场及导体表面上的电荷分布

（八）电像法

1．识记：

（1）无穷大导体板情况时的镜像电荷大小和位置

（2）导体球情况下的镜像电荷的大小和位置

2．理解：何种情况适合使用电象法

3．综合应用：熟练掌握无穷大导体板及其组合（直角组合、成一定角度组合）、无穷大导体板与导体球相结合情况下电像法的使用

（八）电多极矩

1．识记：展开式中第一项（在原点的点电荷激发的电势）和第二项（电偶极矩产生的电势）

2．理解：电荷在外电场中的能量

第三章静磁场（5－10％）

考核要求：

（一）有关静磁场的几个定理和定律

1．识记：毕奥－萨伐尔定理

2．理解：磁场的概念，毕奥－萨伐尔定理，安培环路定理，静磁场的通量

（二）磁场的基本方程

1．理解：静磁场下的电场散度和旋度方程