比翼齐飞的电荷吸引还是排斥及相关问题的思考

对比翼齐飞的两个点电荷之间的相互作用力进行了定量计算,得出在低速运动情形下只需要考虑库 仑力的结论,并据此进一步思考了库仑定律和牛顿第三定律的适用条件等几个与运动电荷之间作用力相关的问 题     

一个简单电磁力现象反映的相对论

两个静止的电荷只受到静电库仑力的作用, 当这两个电荷运动时, 一个运动电荷要在另一个电荷处产 生磁场, 另一个电荷还要受到洛伦兹力. 这一简单电磁力的变化反映了相对论, 只有用做匀速运动电荷电场的变化 与产生的磁场, 才能求出电荷受到的作用力, 也可以用相对论力的变换求出电荷受到的作用力     

在普通物理教学中引入磁场的一个方法

一、缘起 在普通物理教学中,可以在狭义相对论的基础上,通过运动电荷之间的相互作用,从理论上引入磁场概念,目前见到这样做的教科书,一本是A.P.French的“SpecialRelativity(狭义相对论)”(1968)。它根据下述基本事实:静止的源电荷对另一电荷 (不管它以多大速度运动)的作用力都由库仑定律给出,并利用了狭义相对论坐标变换关系。它导出运动的源电荷对另一运动电荷的作用力,除了电场E的作用外,还有一种力可归之于另一种场,叫磁场。该磁场B可根据下述定义由电场E给出式中v是运动源电荷的速度,该书还在此基础上讨论了直线电流的磁场分布。由…     

二维运动电荷的Mei对称性

把Mei对称性方法用于电磁场中带电粒子的运动，从二维运动电荷的Mei对称性出发,运用比较系数法，得到与Mei对称性相应的生成元的普遍表达式及电磁场所满足的偏微分方程组.对一特例进行了讨论. 关键词： 二维运动电荷 电磁场 Mei对称性     

一对静止电荷的“佯谬”

一对静止电荷之间的库仑力,是沿联线方向的.从另一“运动”参照系来看,每个电荷除受电场力作用外,还受到磁场力作用,其合力就不再沿它们联线方向了.根据经典理论,它们将会受到电磁场的力矩作用,并且会统质心“旋转”起来.然而从“静止”参照系或角动量守恒来看,“旋转”是不可能的.利用相对论电磁学和力学观点,就可以解决这个“佯谬”问题.一“运动”参照系中的电磁场 在“静止”参照系S中,有两个静止电荷 ql和 q2,如图一所示.另有一“运动”参照系S′,以v速运动.固定在两参照系的空间坐标系,分别为(x-y-z)和(。’,/,Z’).同时取“出/和“…     

运动带电粒子间的相互作用

运动带电粒子间的相互作用邓小玖（合肥工业大学合肥）众所周知，运动电荷之间如果只考虑洛仑兹力，牛顿第三定律一般不成立。然而若引进带电粒子在外磁场中的总动量户一ｍＧ十ａ二，其中ｑ二为被运动带电粒子带动的电磁场的动量’‘’，则广义力满足牛顿第三定律。如此处...     

毕奥萨伐尔定律建立的探讨

毕奥萨伐尔定律是电磁学中一个重要的定律。它是法国科学家毕奥和萨伐尔合作研究发现载流长直导线对磁极作用反比于距离的实验结果,并确定了电流对磁极作用力为横向力。该定律是由实验方法得到的,为了能够更好掌握毕萨定律的建立过程,我们尝试根据电磁场理论,应用电磁场变换的关系式推导运动电荷产生的磁场。进而得出经典物理学上的重要电磁规律---毕奥萨伐尔定律。在该条件下求出的毕萨定律,不仅适用条件清晰明了,同时为应用相对性原理解决问题做了充足准备。     

《电磁学》自学辅导材料(三)

第四章研究稳恒磁场,主要讨论两个问题.第一是建立对稳恒磁场的描述,阐明它的规律和性质.第二是磁场对处于其中的载流导线和运动电荷施加作用力的问题.虽然稳恒磁场与静电场是不同性质的场,它们有不同规律,但它们都是矢量场,在不少问题上有一定的类似之处.因此在这部分的学习中,采用对比的方法,可以收到较好的效果. 一、稳恒磁场的性质及计算 稳恒电流产生的磁场称为稳恒磁场。载流导线间的相互作用、运动电荷与电流之间的相互作用都是通过磁场实现的.磁场与静电场一样,都与电荷相联系,但静电场是与静止电荷相联系,而稳恒磁场则是与连续匀速…     

关于真空中的位移电流、Maxwell方程组、电磁场的源及Jefimenko公式的几点注记

通过分析指出：电磁场是一个不可分割的整体，Maxwell方程组是电磁场的运动方程，电磁场的源是电荷与电流的分布，Jefimenko公式是真空中Maxwell方程组的解。     

改进的静电滚筒实验——静电电动机模型

物理教学中为演示静电的力效应,通常设计静电滚筒或富兰克林电动机实验．这些实验巧妙地演示带电粒子流冲击滚筒而产生的力矩作用,它将人眼观察不到的微观电荷定向运动与宏观物体的转动有机结合起来,加强了学生对电荷作用力的现象观察与深入思考．     

平面电磁波在任意方向运动的介质-介质界面上的反射和透射

研究平面电磁波从一种介质入射到另一种以任意方向运动的介质时,在介质界面上发生的反射和透射现象,从Maxwell方程组、运动界面的边值关系和运动介质的本构关系出发,得到了反射波和透射波电磁场矢量与入射波电磁场矢量的关系的表达式、反射和透射系数,讨论了反射波、透射波与入射波之间的能量关系,电磁波对运动介质作用力的性质,并得出一些新的结论． 关键词：     

罗兰与运动电荷磁效应

运动电荷磁效应是美国霍普金斯大学第一任物理学教授罗兰(H.A.Rowland)在 1876年于柏林发现的.这一效应的发现,与在它之前56年由奥斯特发现的电流磁效应,有着截然不同的历史背景和影响.电流磁效应的发现导致了安培超距电动力学的诞生,而运动电荷磁效应的发现却成为赫兹发现电磁波的实验的先导.在罗兰和赫兹之间起桥梁作用的是亥姆霍兹(H.von Helmholtz).从超距论与场论的分歧来看,这两种效应的历史作用的不同,是由于它们与不同的电流实体存在着对应的关系:电流的磁效应是指传导电流的磁效应;而运动电荷的磁效应,从麦克斯韦电磁场论的立场…     

谈库仑定律的适用条件

1库仑定律的不同表述(1)人民教育出版社《普通高中课程标准试验教科书选修3-1》真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上[1].(2)广东教育出版社《普通高中课程标准试验教科书选修3-1》真空中两个点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上[2].     

与象电荷有关的能量和互作用力问题

指出与象电荷有关的系统的互能、互作用力和真实电荷系统的互能、互作用力分别相等,自能、有一般分别不等。     

从电磁场应力张量看场对电荷的作用

电磁场应力张量在空间中连续分布, 当电荷或电流引入到电磁场空间之中, 就会对原有电磁场分布产 生扰动, 因而引起空间电磁场应力的相互作用. 本文利用包围电荷或电流的封闭面上应力作用的计算, 指出了其实 质是外场与带电体自场的相互作用     

洛伦兹力做功微探

洛伦兹力有两种定义：一种是运动电荷在电磁场中受的电场力与磁场力的矢量和,一种是运动电荷在磁场中受的力;一般所说的洛伦兹力为后一种,本文所指也为后一种．对于该洛伦兹力,众所周知,因其始终与运动电荷速度方向垂直而对运动电荷永不做功．关于论证洛伦兹力是否做功的文章有很多;这些文章都以对洛伦兹力永不做功表示怀疑为起点,最终以洛伦兹力永不做功为结论．然而,笔者思考该类问题时,在自构的情景中遇到了困惑,现阐述如下．     

运动电荷的电/磁场高斯定理的直接验证

尽管麦氏方程组的张量协变形式已然揭示了高斯定理的相对论协变性,但在大学物理的教学中仍然缺乏对运动电荷的高斯定理的切身体会与直接验证.本文首先运用电磁场张量变换的方法推导出运动电荷的电场与磁场强度,再运用积分及矢量运算的若干技巧,直接而简单地验证了高斯定理对于运动电荷的电场与磁场仍然满足,从而直接验证了电场与磁场的高斯定...     

洛伦兹力可看作静止电荷所受电场力的相对论效应——兼论洛伦兹力公式具有与库仑定律相同的精确度

从洛伦兹变换出发,利用电磁场张量和四维力的协变性及电荷相对论不变,直接证明:在一个惯性参考系内的静止电荷所受电场力,转换到另一个惯性参考系就是运动电荷受的洛伦兹力.证明洛伦兹力公式具有与库仑定律相同的精确度.     

一般匀强电磁场中电荷的相对论性运动

将电荷在匀强电磁场中的运动从电磁场正交推广到非正交的一般情形,且在相对论情形下进行了一般讨论.然后将一般结果用于初始时静止的电荷,得到其运动学方程,并讨论了各种特殊情况,包括两种非相对论近似及对应的相对论修正.     

带电粒子在四电荷点阵中的运动

本文讨论了带电粒子在四电荷点阵平面中所受的作用力以及不同初始条件下的运动。