Convective instability in a rapidly rotating fluid layer in the presence of a non-uniform magnetic field

Magnetoconvective instabilities in a rapidly rotating, electrically conducting fluid layer heated from below in the presence of a non-uniform, horizontal magnetic field are investigated. It was first shown by Chandrasekhar that an overall minimum of the Rayleigh number may be reached at the onset of magnetoconvection when a uniform basic magnetic field is imposed. In this paper, we show that the properties of instability can be quite different when a non-uniform basic magnetic field is applied. It is shown that there is an optimum value of the Elsasser number provided that the basic magnetic field is a monotonically decreasing or increasing function of the vertical coordinate. However, there exist no optimum values of the Elsasser number that can give rise to an overall minimum of the Rayleigh number at the onset of magnetoconvection if the imposed basic magnetic field has an inflexion point. The project supported by the National Natural Science Foundation of China (40174026 and 40074041)     

一道高考题带来的思考——一种带电粒子在复合场中轨迹的处理方法

带电粒子在复合场中的轨迹一般比较复杂,高中阶段可以定量处理的,一般是直线运动类型的问题,如粒子选择器中的匀速直线运动,如果是非直线类一般很难处理.但是,一道高考题的研究给了我们新的思路.     

人的内力做功问题的分析与探讨

在中学物理中常遇到与人的内力做功有关的问题,许多学生甚至部分教师对此感到困惑,不能对其进行正确的解答,笔者就此问题作出分析和探讨.     

低β 162.5 MHz taper型HWR腔的机械性能分析（英文）

北京大学正在设计β=0.09,频率为162.5 MHz taper型的二分之一波长射频超导谐振腔(HWR腔),这种腔针对高流强质子束(约100mA)和氘束(约50mA)的加速而设计。对于这种超导腔而言机械性能分析是十分重要的,可以通过机械性能分析来估计由于腔体的形变带来的频率偏移。用ANSYS分析了由于液氦压力不稳定造成的麦克风效应以及洛伦兹力造成的腔体失谐,并且对沿腔体轴线方向的调谐进行了分析。模拟结果显示这只腔压力敏感系数为31.1 Hz/kPa,洛伦兹力系数为-0.41Hz/(MV·m~(-1))~2。腔体的调谐范围达到±177kHz,足够补偿腔体可能的频率偏移。腔体的机械性能满足腔体正常运行的要求。     

正确理解“外界做功”

一位青年教师在讲授完"热力学第一定律"的相关知识后,为使学生加深对该定律的理解,设计了下面一道练习题.     

两款原子吸收光谱仪的塞曼背景校正装置

讨论了永久磁场塞曼背景校正原子吸收光谱仪的外光路和磁场的设计工艺,描述了可以同时获得交流磁场和直流磁场塞曼背景校正测定结果的新系统,以及可以克服洛伦兹力对测定产生影响的磁场和石墨炉的供电系统.     

静电场中电场力做功与路径无关推导方法的商榷

 1. 问题的提出
现行大学物理教材(吴百诗,《大学物理基础》;张三慧,《大学物理基础学》,以下均简称教材)在证明“静电场中电场力做功与路径无关”的结论时,思路是从库仑定律和叠加原理出发来证明电场力做功与路径无关,即先证明点电荷产生的电场中电场力对试验电荷做功(以下简称电场力做功)与路径无关,然后再证明任意带电体产生的电场中电场力做功与路径无关。在证明任意带电体产生的电场中电场力做功与路径无关时,教材认为任意带电体可分割为无数多个电荷元,每个电荷元可看成点电荷,根据叠加原理和点电荷产生的电场中电场力做功与路径无关的结论,任意带电体产生的电场中电场力做功与路径无关。这种推导方法的言下之意是,每个电荷元产生的场强dE 均可表达为1/(r²)的函数,而点电荷的电场中电场力做功与路径无关的结论通过简单的数学推导可以证明,因此,任意带电体的电场亦有此结论。     

等腰三角形多解问题中的分类讨论技巧

新课程标准的数学教育观点认为,初中数学教学是数学活动的教学,即数学思维活动的教学.那么我们在平时的教学过程中就应该更多关注学生的思维,增强学生的思维品质,让学生的思维进行多方面的展开,形成全面地、多角度地、整体性地思维.这样的培养在学生初     

对一道高考题的思考

2010年高考全国卷Ⅱ文科第21题第(2)问为:已知函数f(x)=x3-3ax2+3x+1设f(x)在区间(2,3)中至少有一个极值点,求a的取值范围.这是一道起点不高,但能多角度、多方位地考察函数有关知识的试题.从不同的角度入手,能得     

对一题多解的辩证理解

1 一题多解的优点“一题多解”之所以深受数学教师的重视,就是因为在解题过程中能够引导学生多层次、多角度的思考问题,全面地应用知识来分析问题与解决问题.例如人教版第二册(下B)的习题9.8的第4题:如图,已知正方体ABCD-A′B′ C′D′的棱长为1,求直线DA′与AC的距离.教师可以引导学生从不同的入口,挖掘不同的解法.解法1 ∵AC∥平面A′DC′,∴点A到平面A′DC′的距离h就等于异面直线AC与DA′的距离,从而转化为点面距.