带电粒子在交叉电磁场中运动的受力分析

在学习电磁学时,带电粒子在交叉电磁场中的运动是一个有趣的问题。这里所谓交叉电磁场,是指均匀恒定并且相互垂直的电场和磁场,假定粒子的速度与磁场垂直。初看起来,似乎带电粒子会在垂直于磁场的平面内作圆周运动,同时沿电场方向作匀加速运动,整个运动是这两种运动的合成。然而这种看法是错误的。通过解运动方程可以证明[1],实际的运动是垂直于磁场的平面上的圆周运动和垂直于(而不是平行于)电场的匀速(而不是匀加速)运动的合成。 为了深刻理解发生上述运动的物理原因,下面来进行这一问题的受力分析。 (一)受力分析 会磁场压指向S轴,(垂直…     

洛仑兹收缩和近光速运动物体的形状

根据相对论,与自己外形方向平行地运动着的立方体,其正方形的面将变成长方形——垂直于运动方向的高不变,平行于运动方向的底边要比原来不动时要缩短些——卽产生了所谓洛仑兹收缩。当物体速度接近光速时,这种收缩就十分显著,物体沿运动方向的厚度几乎完     

Cu-Nb原位法复合超导体的各向异性临界电流

对高度取向的Cu-Nb原位法复合导体,本文给出了磁场方向、输运电流与细丝方向相对取向不同情况的超导临界电流的变化。对Cu层厚度为5到500nm的样品,当电流平行于细丝的长轴方向时、其临界电流约为电流垂直于细丝长轴方向时的40倍。当磁通线阵运动垂直于细丝方向时,其数据表明剪切模量C_(66)主要起针扎作用。而当磁通线阵平行于丝的长轴方向运动时,其临界电流随磁场下降很快。     

关于理想平行板电容器充电过程的能量传输问题

通过对基于简单RC电路的理想平行板电容器缓慢充电过程的研究,得到了相关的电磁场分布以及能量分布,并讨论了其中的电磁场能量传输问题．     

充电圆平行板电容器的电磁场分布

用Mathematica对充电圆平行板电容器的电磁场进行详细的数值研究;给出了电容器内外的电势、电场强度以及磁感应强度的空间分布;讨论了电场和磁场的边缘效应.     

电容器和螺绕环转动时电磁场的角动量

分别计算了理想的圆柱形电容器、 圆形平行板电容器和螺绕环这三者绕各自中心对称轴做定轴转动 时电磁场对转轴的角动量.计算结果或许没有什么实用价值, 但应该具有一定的理论认识价值, 即该计算结果从一 个侧面体现了电磁场这种物质形态的一点特殊性     

非相对论下均匀斜交电磁场中正电荷的运动状况分析

文章对非相对论下均匀斜交电磁场中的正电荷+q进行了动力学矢量分析,将其运动分解为沿磁场方向的匀加速直线运动、垂直于电、磁场方向的匀速直线运动和垂直于磁场方向的匀速率圆周运动,进而推理出电荷完整的运动学方程;然后将运动学方程进行“约化”和简化,作出不同初速度下电荷在xy平面内的投影运动轨迹并加以分析,指出轨迹的若干特点及其内在的原因;举例作出电荷的空间轨迹图并指出其中蕴含的共性;对均匀正交电磁场情形下的3种特殊情况进行了讨论.此外,文末还指出本文解法的核心思想是参考系的切换.     

Penning阱中离子运动的分析

根据Penning离子阱结构及电磁场分布特点,列出阱内离子运动方程并进行求解,对其中沿z轴运动和在xy平面上的运动进行详细分析,最后得到比荷为m/q的离子在Penning阱内的运动为沿磁场方向的简谐振动、绕磁感线旋转的回旋运动和垂直于z轴及径向绕z轴的漂移运动的叠加.     

用坡印亭矢量讨论平行板电容器充放电过程中的能量变化

坡印亭矢量不仅适合迅变电磁场，而且也适合稳恒场．本文利用坡印亭矢量讨论了平行板电容器充放电过程中板间静电场能的变化规律．     

用坡印亭矢量讨论平行板电容器充放电过程中的能量变化

坡印亭矢量不仅适合迅变电磁场，而且也适合稳恒场，本文利用坡印亭矢量讨论了平行板电容器充放电过程中板间静电场能的变化规律。     

平行板电容器与静电演示

平行板电容器是静电学重要的演示仪器之一。用它除可研究平行板电容器的特性C=K εS/d外。还可以通过平行板建立电场,在平行电场中研究静电学中的静电力、电势、带电粒子在电场中的运动、避雷针模型等学生认为比较抽象的问题,给静电学中     

测不准关系的思考实验

根据海森伯的测不准关系,同时准确地测量电磁波中电场E和磁场H是不可能的[1].现将证明此事的思考实验叙述如下. 如图一.把电容为C的平行板电容器和电感为L的螺线管互相垂直地安装成LC回路,投射. 图一是螺线管L的轴或平行板电容器C’的极板分别平行或垂直于投射偏振光的磁场H以及电场E的立体配置图.H　E以频率为ω的偏振光。使入射偏振光的电场E垂直于的极板,磁场H平行于L的轴.当LC回路对入射偏振光发生共振吸收时,也就是说,当满足关系ω=1/　时,在回路中产生突变电流I,这时在回路中储存的能量为其中Q是C的极板上的电荷;υ’,υ分别…     

关于作平面平行运动的刚体对定轴的角动量的计算

本文推导出作平面平行运动的刚体对垂直于运动平面的任一定轴的角动量的计算公式，并举例说明其应用．     

运动电容器中意想不到的能量通道（下）

运动电容器中意想不到的能量通道（下）Ｆ．Ｈｅｒｒｍａｎｎ对于上一期所提出的问题我们作如下解答。１垂直于极板的运动在前面的讨论中，我们没有考虑到电容器中连接两极板并穿过参考面Ａ＿Ｚ的绝缘柱，这两个绝缘柱处于压应力下并在向上运动中。事实上，正是它们将系统...     

三角螺纹螺旋的摩擦何以大于方形螺纹螺旋的摩擦的推导

1.关于斜面的公式图1中OA_1为一斜面π_1在堅直面(垂直于斜面底边的竪直面)上的投影,斜面的仰角为α_o重为W的物体放在斜面上时,引起它和斜面之間的相互作用。如果斜面是光滑的,这个作用垂直于斜面;如果斜面是粗糙的,则这个作用和斜面的法线相偏离,因而可以分成两个分力:一是垂直于斜面的分力(也就是相互間的压力),二是平行于斜面而和运动方向相反的摩擦     

微矩形凹槽表面液滴各向异性浸润行为的研究

受自然界启发,仿生微结构被广泛用于调控固-液界面的性质.研究显示,液滴在微结构表面的各向异性浸润行为可用于实现微流动方向和速度的控制,且其各向异性浸润与微结构的尺寸和分布等密切相关.本文研究了微矩形凹槽尺寸对液滴各向异性浸润行为的影响规律.结果显示,液滴沿平行沟槽的方向具有较小的运动阻力、易铺展,因此具有较小接触角;而垂直于沟槽方向,由于沟槽的阻隔作用具有较大运动阻力,因而具有较大接触角,并且在垂直方向液滴的浸润过程是三相线一系列钉扎和跳跃行为.在微矩形凹槽表面,液滴沿平行方向接触角θ//与肋板宽度R和凹槽宽度G密切相关,其值与表面固体面积比成反比;而垂直于沟槽方向的接触角θ⊥随肋板宽度R和凹槽宽度G变化基本保持不变.同时各向异性液滴的变形比L/W、特征方向接触角比值θ⊥/θ//与表面固体面积比成正比.研究结果有助于加深理解微结构表面浸润行为的机制,并为微矩形凹槽在微流动控制方向的应用提供技术支持.     

电磁场变换的物理缘由

电场和磁场是同一种物质──电磁场的两个方面,在给定参考系中电场和磁场各表现出一定的性质,但是当参考系变换时,它们可以相互转化.当S'系相对S系以速度V沿x方向运动时(如图一),空间某点某时刻的电磁场量在这两个参考系中的变换关系是 E'x=Ex E'y=γ(Ev-VBz) K'z=γ(Ez VBy) B'x=Bx式中 由交换式可知,当一参考系中只有电场时在另一参考系中就可能既有电场也有磁场,例如若S系中只有平行于y方向的均匀电场(如图二 a),则在以系中除有平行于y’方向的均匀电场外,还有平行于一。’方向的均匀磁场(如图二b);同样,当一参考系中只有磁场时,…     

作用在平行板电容器中一片电介质的力

在一些物理学的教科书中,利用虚功原理计算了作用于插入平行板电容器的一片电介质的力.[1],[2]但没有从物理原因上进行分析.这就会产生这样的问题,即垂直方向的电场,怎么会有水平方向的力作用于电介质上?本文通过对于电介质受力的微观机制的分析,计算作用于这片均匀电介质的力.一、电介质受力的微观机制 在电场中的电介质要受到电场作用而极化.在平行板电容器的极板间,插入一片电介质,由于电容器边缘区不均匀电场的作用,电介质中极化的电偶极子排列也是不均匀的.图一是这种情况的示意图. 图一电容器的极板,在z方向宽w,x方向长为L. 在X=X0…     

光学元件亚表层裂纹成核临界条件研究

基于压痕实验和连续刚度测量法得到了熔石英材料硬度和弹性模量随压入深度的变化曲线, 系统分析了材料由延性到脆性转变的过程, 确定了熔石英晶体在静态/准静态印压和动态刻划时产生裂纹的临界载荷和临界深度。渐变载荷刻划实验结果表明, 划痕过程诱发的裂纹对法向载荷有很强的依赖性, 载荷较小时材料去除方式为延性域去除。随着法向载荷的增加, 首先产生垂直于试件表面的中位裂纹和平行于试件表面方向扩展的侧向裂纹, 而在试件表面上并没有产生明显的特征。载荷进一步增加后, 侧向裂纹扩展并形成了明亮区域, 最终诱发了沿垂直于或近似垂直于压头运动方向扩展的径向裂纹, 实现了材料的脆性去除。     

用平行板电容器电容公式求非平行板电容器电容

本文从平行板电容器的电容公式出发,并基于非平行板电容器可以看作由若干个小型平行板电容器串联与并联的思想,给出球冠形电容器和柱冠形电容器电容的一种简易计算方法。