华中科技大学电气与电子工程学院2014年硕士研究生复试大纲（大学物理）

云淡风轻

“大学物理”考试大纲

第一部分　考试说明

一、考试性质

    硕士研究生复试（选用）

二、考试的学科范围

    大学工科院系“大学物理”中的“电磁学”与“热学”部分

三、评价目标

    对大学物理学基础的了解和掌握情况

四、考试形式与试卷结构

a）答卷方式：闭卷，笔试

b）答题时间：150分钟

c）题型比例

　　名词解释　　约50%

　　问答题　　　约40%

　　论述题　　　约10%

d）参考书目

1．热学教程，黄淑清，聂宜如，申先甲，高等教育出版社1985年6月第1版；

2．电磁学，赵凯华，高等教育出版社，1985年6月第1版。

第二部分　考试要点

第一章　静电场

1、静电的基本现象和基本规律：两种电荷，静电感应、电荷守恒定律，导体、绝缘体和半导体，物质的电结构，库仑定律

2、电场和电场强度：电场，电场强度矢量，电场强度叠加原理，电荷的连续分布，带电体在电场中受的力及其运动

3、高斯定理：电力线及其数密度，电通量，高斯定理的表述和证明，从高斯定理看电力线的性质，高斯定理应用举例。

4、电位及其梯度：静电场力所做的功与路径无关，电位差与电位，电位置加原理，等位面，电位的梯度。

5、带电体系的静电能：点电荷之间的相互作用能，电荷连续分布情形的静电能，电荷在外电场中的能量，受电体系受力问题。

第二章　静电场中的导体和电介质

1、静电场中的导体：导体的静电平衡条件，电荷分布，导体壳（腔内有、无带电体的情形）

2、电容和电容器：孤立导体的电容，电容器及其电容，电容器的并联、串联，电容器储能（电能）

3、电介质：电介质的极化，极化的微观机制，极化强度矢量，退极化场，电介质的极化规律、极化率，电位移矢量与有介质时的高斯定律。介电常数，电介质在电容器中的作用

第四章　稳恒磁场

1、磁的基本现象和基本规律：磁的基本现象，磁场，安培定律，电流强度单位——安培的定义和绝对测量，磁感应强度矢量

2、载流回路的磁场：毕奥—萨伐尔定律，载流直导线的磁场，载流圆线圈轴线上的磁场，载流螺线管中的磁场

3、磁场的“高斯定理”与安培环路定理：磁场的“高斯定理”，安培环路定理的表述和证明，安培环路定理应用举例。

4、磁场对载流导线的作用：安培力，平行无限长直导线间的相互作用，矩形载流线圈在均匀磁场中所受的力矩，载流线圈的磁矩。

5、带电粒子在磁场中的运动：洛伦兹力，洛伦兹力和安培力的关系，带电粒子在均匀磁场中的运动，霍耳效应

第五章　电磁感应

1、电磁感应定律：电磁感应现象，法拉第定律，楞次定律，涡电流和电磁阻尼，趋肤效应

2、动生电动势和感生电动势：动生电动势，感生电动势，涡旋电场，电子感应加速器

3、互感和自感：互感系数，两个线圈串联的内感系数，自感磁能和互感磁能

第六章　磁介质

1、分子电流观点：磁介质的磁化、磁化强度矢量及其磁化电流的关系，磁介质内的磁感应强度，磁场强度矢量与有磁介质时的安培环路定理和“高斯定理”。

2、介质的磁化规律：磁化率和磁导率，顺磁质和抗磁质，铁磁质的磁化规律，磁滞损耗

3、磁场的能量和能量密度

第八章　麦克斯韦电磁理论和电磁波

1、麦克斯韦电磁理论：麦克斯韦电磁理论产生的历史背景，位移电流，麦克斯韦方程组

2、电磁波：电磁波的产生和传播，偶极振子发射的电磁波，电磁波的性质，光的电磁理论，电磁波谱

3、电磁场的能流密度与动量：电磁场的能量原理和能流密度矢量

第九章　电磁学的单位制

1、单位制和量纲：单位制、基本单位和导出单位，物理量的量纲

2、电磁学的单位制：MKSA有理制，高斯单位制

3、两种单位制中物理公式的转换

热学

引言

1、热学的研究对象

2、热学的宏观理论和微观理论

3、热学发展简史

第一章　温度

1、平衡态、状态参量

2、温度和温标

3、物态方程，理想气体状态方程

第二章　热力学第一定律

1、热力学系统的过程

2、功，内能，热量

3、热力学第一定律

4、理想气体的内能、热容

5、热力学第一定律对理想气体的应用

6、循环过程，卡诺循环，技术上的循环

第三章　热力学第二定律

1、热力学第二定律

2、实际宏观过程的不过逆性

3、卡诺定理

4、热力学温标

5、熵与热力学第三定律

6、自由能

第四章　气体分子运动论

1、分子运动论的基本观点

2、分子力

3、理想气体的压强

4、气体分子按速率分布的实验测定及速率分布的数学表述

5、麦克斯韦速率分布律

6、温度的微观解释

7、波耳兹曼分布律　重力场中微粒按高度的分布

8、能量按自由度均分定理

9、理想气体的内能和摩尔热容

10、分子运动论与热力学定律

第五章　气体内的输运过程

1、气体分子的平均自由程

2、粘滞现象的宏观规律及其微观解释

3、热传导现象的宏观规律及其微观解释

4、扩散现象的宏观规律及其微观解释

5、三种输运现象的讨论及理论与实验结果的比较

第六章　实际气体、固体、液体

1、范德瓦尔斯方程

2、实际气体的内能　焦耳—汤姆逊效应

3、晶体的宏观特征及微观结构

4、晶体中粒子的结合力和结合能

5、晶体中粒子的无规则运动、固体的热容和热膨胀

6、液体的微观结构、液晶简介

7、液体的表面张力，弯曲液面下的附加压强，毛细现象及毛细管公式

第七章　相变

1、相变的一般概念及一统相变的特点

2、蒸发与沸腾、饱和蒸气压

3、二氧化碳实验等沿线　液气二相图

4、范德瓦尔斯等温线

5、克拉珀龙方程

6、临界温度很低的气体的液化、低温

7、固液相变、固气相变、三相点、实际物质的p—V—T曲面