“大學物理”是我院招收力學專業碩士研究生設置的考試科目之一。 它是針對合格的(與本專業相關或相近的)本科研究生考生的選拔考試。 其主要目的是測試考生對《大學物理》力學、電磁學和波動光學三個部分內容的理解和掌握。 詳細信息和具體說明可以在本課程大綱的第二部分中找到。
各部分知識內容所需的掌握程度可分為兩個層次:第一個層次是“理解”和“理解”;第二個層次是“理解”和“理解”; 第二個層次是“掌握”。 “知”、“懂”的含義是:知道所列知識的內容和意義,并能夠識別并直接運用到相關問題中。 “掌握”的含義是:除了理解所列知識的確切含義以及與其他知識的聯系外,還可以運用到實際問題的分析、綜合、推理和判斷的過程中。
要求考生了解和掌握力學、電磁學、波動光學等方面的基本概念、基本理論和基本實驗方法,具有一定的推理、分析、綜合能力和較強的應用數學處理物理問題的能力。
二、考試內容及考試要求
(1)力學部分
1.粒子運動學
(1) 質點運動描述
了解參考系、坐標系、位置向量、運動方程、位移、速度和加速度。
(2) 加速度為常數矢量時的質點運動規律
掌握運動學中兩類問題的計算。
(3)圓周運動
掌握圓周運動角量的描述、角速度與角加速度、法向加速度與切向加速度、線性量與角量的關系。
2.牛頓定律
(1)牛頓三定律
了解第二定律及其微分形式、牛頓定律的應用范圍、常用力以及物理量的單位和量綱。
(2) 牛頓定律的應用
掌握物體的受力分析、隔振體法、簡單微分方程的建立與求解。
3.動量守恒定律和能量守恒定律
(1) 粒子和粒子系統的動量定理和動量守恒定律
掌握動量定理、動量守恒定律以及沖量、粒子和粒子系統的適用條件。
(2)動能定理
了解功、功率和粒子動能定理,掌握變力做功的計算(方法和步驟)、粒子動能定理及其應用。
(3) 保守力和非保守力勢能
了解保守力的特性和保守力做功、保守力做功的數學表達式、保守力做功與勢能的關系,掌握勢能的計算。
(4)機械能守恒定律的作用原理
掌握粒子系統的動能定理、粒子系統的作用原理、機械能守恒定律及其適用條件。
(5)理解完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞
(6)掌握質心運動定理。
4.剛體的定軸旋轉
(1)剛體定軸旋轉
理解剛體的概念,掌握剛體旋轉的角速度、角加速度、角度量、線性量之間的關系。
(2) 扭矩轉動慣量定律
掌握扭矩和旋轉的規律及其應用(常用于盤、桿剛體)轉動慣量計算。
(3)角動量角動量守恒定律
了解質點的角動量、角動量定理、角動量守恒定律及其適用條件,掌握剛體繞定軸旋轉的角動量定理和角動量守恒定律。
(4) 剛體繞定軸旋轉做功時因扭矩而動能定理
掌握扭矩的功和功率、旋轉動能、剛體繞固定軸旋轉的動能定理(如簡單的盤、桿等系統)。
(2)電磁學部分
1、靜電場
(1)庫侖定律電場強度電通量高斯定理
了解庫侖定律和電場強度的概念。 了解電力線的性質,理解電場強度通量和高斯定理的概念,掌握利用高斯定理求解具有特定對稱性的電荷分布的電場。
(2) 靜電場勢循環定理
了解靜電場的環路定理、靜電場的守恒性、電勢的概念、電勢疊加原理,掌握利用場強積分法和電勢疊加法計算靜電場的電勢。簡單的電荷分布。
(3)了解導體靜電平衡的條件以及靜電平衡時導體上電荷分布的一般規則
2.穩定磁場
(1) 磁場磁感應強度
了解磁感應強度的定義,掌握利用奇異定律求解簡單流體載體的磁場動量守恒定律的適用條件,了解運動電荷的磁場、磁通線、磁通、磁高斯定理,掌握磁高斯定理的計算磁通量。
(2)帶電粒子在電場和磁場中運動的安培環路定理洛倫茲力
了解安培電路定理,掌握利用安培電路定理來確定具有特定對稱性的載流流體產生的磁場,了解運動電荷的磁場和洛倫茲力公式,掌握帶電粒子在電場中的運動規律和磁場。
(3)磁場對載流導線的影響
了解安培定律,即載流線圈的磁矩,并掌握利用安培定律計算磁場中簡單幾何形狀的載流導體所受的力。
(4)磁介質的磁化強度
了解磁介質的磁化強度、三種磁介質的相對磁導率、鐵磁材料的磁化曲線、磁滯回線和磁疇。
3.電磁感應交變電磁場
(1) 法拉第電磁感應定律和楞次動電動勢定律
了解電磁感應現象,掌握感應電動勢的計算動量守恒定律的適用條件,了解動電動勢產生的原因,掌握簡單情況下計算動電動勢的方法。
(2)感應電動勢感應電場
了解感應電場和靜電場的區別,并通過簡單的情況了解感應電動勢和感應電場。
(3)互感和自感磁場的能量
了解自感和互感系數的定義,了解自感系數和磁場能量的計算方法。
(3)波動光學部分
1.光的干涉(精通)
(1)掌握光路的物理意義、光路和光程差的計算、光程差和相位差的關系
(2)掌握從分裂前沿獲得兩束相干光的方法、半波損耗以及楊氏雙縫干涉明暗條紋的條件和位置
(3)亞幅干擾
掌握薄膜干涉的特性(包括等斜干涉、等厚干涉、牛頓環)。 掌握明暗圖案的條件和分布規律、邁克爾遜干涉儀的結構原理等。
2. 光的衍射
(1)掌握惠更斯-菲涅耳原理、單縫衍射實驗裝置,掌握單縫衍射的半波段、明暗條紋的條件和位置
(2)圓孔衍射、艾里斑(了解)
(3)衍射光柵
掌握光柵方程和光柵衍射條紋缺失級的物理意義,掌握光柵衍射譜的特征,了解晶體對X射線的衍射
3. 光的偏振
(1)掌握五種偏振態和馬呂斯定律
掌握線偏振光的采集和測試,理解和掌握馬呂斯定律和布魯斯特定律
(2)了解光、橢圓偏振光和圓偏振光的雙折射現象,掌握偏振光干涉
(3)掌握幾種偏振器件、1/2波片和1/4波片
三、考試基本題型
所有試卷均為計算題或簡答題。