关于洛仑兹力公式的讨论

文[1]指出了对洛仑兹力公式中v存在三种理解:(1)电荷相对于磁场的速度;(2)载流导体中电荷相对于导体的速度;(3)电荷相对于观察者的速度,并通过具体例子说明了第(3)种理解才是正确的.本文拟由洛仑兹力公式形式的不变性,进一步说明v是相对于观察者的速度。进而指出公式中的E和B也是相对于观察者而言的. 设二个惯性系J和S’,S’相对于S沿X轴以u速度运动,如图一所示.在S系中运动电荷q的速度为v,则它在电磁场中受到的洛仑兹力为 如在S’系中来观察,我们要证明它受到的洛仑兹力与(1)式具有相同形式,即 f’=q’E’+q’v’×B’(2)式中各带撇的…     

浅议安培力与洛伦兹力

关于安培力与洛伦兹力,现行中专物理教材提到:“(磁场)作用在通电导线上的安培力,只不过是作用在运动电荷上的力(洛伦兹力)的宏观表现”.高级中学课本《物理》甲种本上说“安培力可以看成是这一段通电导体中所有定向运动的电荷所受洛伦兹力的总和”.那么定向运动的电子所受到的洛伦兹力是怎样成为载流导体的安培力的?本文就此问题谈谈自己的一点看法. 1 磁场中静止的载流导体如图所示的载流导体,电流强度为I,处在方向向左的匀强磁场B中,因为载流导体中每个定向运动的电子,都要受到一个洛伦兹力f_L的作用,其大小F_L=evB,方向沿 Z,这导致导体A侧出现负电荷的堆积,B侧出现正电荷的堆积,结果在载流导体上下两侧产生一个U_(BA)的电位差,形成一个沿 Z的横向电场E,故每个定向运动的电子受到一个沿—Z     

安培力的冲量公式应用

感应电流通过直导线时,直导线在磁场中要受到安培力的作用,当导线与磁场垂直时,安培力的大小为F=BLI.在时间△t内安培力的冲量F△t=BLI△t=BLq=BL △φ/R式中q是通过导体截面的电荷.在一定条件下,利用该公式解答问题十分简便.     

从事实出发还是从概念出发?--答艾小白先生

感谢《物理》编辑部转来艾小白先生的文章[1],使我有机会作一简短的答复,为明确起见,仍分几点来谈.(1)艾先生强调电荷(ｑ)守恒定律在天体物理中的重要性,认为电子电荷值ｅ0的微小变化将会导致宇宙的非电中性和不稳定性.我想这是过虑了.文献[2]中说明ｅ0随电荷间碰撞时的能...     

对运动电荷在匀强电场中的一点讨论

讨论一电荷沿x轴以初速υ垂直射入一匀强电场E0中(图一中的z方向).取电场E0为s’(x’,y’,z’t’)静止坐标系,观察者站在电荷q(s系)上看,s’系相对于s系以速度(-υ)运动,这时观察者将观测到原来的电场E0不再是E0.由电磁场的变换公式,在o’与o重合,即t=0时刻,在s系测得的电磁场为:式中　但在s’系看:把(2)式中的各分量代入(1)的变换式中变得s系中电磁场的分量这样站在s系看电行q的运动方程应是:但同时电场E0以速度-υ向左匀速运动,它的运动方程为 x=-υt. 于是电荷q相对于E0的等效运动方程是 解之得电荷的轨道方程:是一抛物线,轨道向x轴上…     

_(18)Ar~(q~ )(q=3,4)与H和He碰撞的电荷剥离截面

采用二体碰撞近似和托马斯 -费米近似计算了多电荷离子18Arq ( q =3,4 )与中性原子H和He碰撞的电荷剥离截面以及Arq 的势函数和电子动量分布 ,计算结果与文献 [4]中的数据符合得较好。所导出的计算公式和编制的计算程序可以计算任何一个多电荷离子Aq 与H或He碰撞的电荷剥离截面。因而具有一定的普适性。     

洛仑兹力公式中的V究竟是什么

运动电荷在磁场中所受的洛仑兹力 F=qV×B其中速度V的具体含义是什么?一般书上只是说,V是电荷q在磁场中的运动速度.而在实际中,存在三种理解:①电荷相对于磁场的速度[1].②载流导体中电荷相对于导体的速度.③电荷相对于观察者的速度. 如果磁场、载流导体和观察者相对静止,这些理解是等效的.但是,在一般情形下,①②两种理解是错误的,只有第③种理解才是正确的.下面我们分别说明.一、V不是电荷相对于磁场的速度 设空间某一区域有一均匀磁场B,一段导体以速度V向右运动.显然,无论是在相对于磁场静止的参考系K中,还是在相对于导体静止伪参考…     

_(18)Ar~(q~+)(q=3,4)与H和He碰撞的电荷剥离截面

采用二体碰撞近似和托马斯 -费米近似计算了多电荷离子18Arq+( q =3,4 )与中性原子H和He碰撞的电荷剥离截面以及Arq+的势函数和电子动量分布 ,计算结果与文献 [4]中的数据符合得较好。所导出的计算公式和编制的计算程序可以计算任何一个多电荷离子Aq +与H或He碰撞的电荷剥离截面。因而具有一定的普适性。     

气体分子碰撞频率和平均自由程的推导

在讨论气体的输运现象时,必须考虑分子的碰撞,分子的碰撞频率Z和平均自由程λ是分析碰撞问题的两个重要概念.为了计算Z和λ,许多教科书都设想跟踪一个分子,并设其以平均相对速率u运动,这样就可以认为其它分子都静止不动[1].碰撞频率Z为 Z=σun=2nπd2v,(1)式中,σ:分子的碰撞截面面积; n:分子的数密度; d:分子的有效直径; υ:分子的平均速率.同时指出u=2　υ可以用麦克斯韦速度分布律给予证明.在上述假设下进行的推导,虽然比较简单,但u=2υ证明较繁.本文试企用麦克斯韦速率分布律从一个新的角度过气体分子碰撞频率和平均自由程公式进行推…     

在匀强电场中电荷的运动

《大学物理》84年第六期发表了张福熹同志的“对运动电荷在匀强电场中的一点讨论”一文(以下简称张文,并将张文中的初速度v在本文中以v0表示).该文通过电磁场变换,并按F=ma一式进行推导得出“电荷q的运动轨道是抛物线”.这一结果显然错误的.因为电场力对电荷作功,则电荷q的能量必然增加,从而电荷q的质量增加.这样电荷q在z方向所受的力虽然是恒力,但由于质量增加不可能沿z方向是匀加速运动.另一方面电荷q在x方向虽不受力,但是由于质量增加,动量守恒,则沿x方向运动电荷q不可能是匀速运动,而是减速运动.所以运动电荷q的轨道不可能是抛物线.正…     

运动电荷周围的位移电流

相对于观察者来说,电荷运动时要引起周围空间各点的电场发生变化,而变化的电场就是位移电流,因此,运动电荷的周围是有位移电流存在的。那么,空间里任一点位移电流密度的方向如何确定?大小如何确定?下面准备针对这两个问题谈一谈自己的一些看法。 一、位移电流密度的方向 设电荷q以速度υ向右运动,拿运动方向上任一点p来说,由于运动电荷q距p点愈来愈近,p.点的电位移在△t时间内由D1增至D2,增加了△D(△D=D2-D1),其增量△D的方向,与υ一致,向右。从位移电流密度的定义式jc=来看,位移电流密”“”’“““”““”””‘’ gi”’””””“…     

中低能速度能区离子与H,He原子碰撞中的经典电子俘获截面（英文）

Bohr-Lindhard模型被用来描述中低能速度能区离子—原子碰撞中的经典电子俘获过程。根据离子与原子的作用时间与碰撞参数的关系,建立俘获几率对碰撞参数的依赖性,碰撞参数范围被限定在俘获半径之内。在该模型的框架内,人们试图通过电子的空间分布函数来研究所有碰撞参数的贡献,但存在较为复杂的数值计算。基于Bohr-Lindhard模型,本工作提出通过简单的指数衰减函数来描述电子俘获几率对碰撞参数的依赖性,计算了A~(q+)(q=2～6)-H碰撞中的单电子俘获截面和A~(q+)(q=3～6)-He碰撞中的双电子俘获截面,计算结果与已有实验数据符合很好,很好地描述了低能和中能区的电子俘获截面随能量和电荷态的变化,该工作还可计算其他不同电荷态离子与He和H靶的电子俘获截面。     

转动导体中的电荷分布

一、前言 在静止条件下,某孤立导体上的电荷将会在导体表面自动分布,以使它在导体内产生的电场为零,这是静电学中的一个基本结论.如果让导体转动,则应预期由于对传导电子的离心作用以及因电荷运动而产生的磁场,将会引起电有在导体中重新分布,并且导体中还会出现空间电荷. 我们将考虑下面的问题.让带有一个净电荷的某孤立导体具有一恒定的角速度.在稳定条件下,找出导体中的电荷分布和电磁场. 我们还未看到处理这个问题的文章,但有人考虑过三类与之有关的问题,而且都涉及转动体的电磁场理论. 首先,单极感应的问题已在本世纪的前二十年中研究过…     

巧解一类非匀变速运动时间问题

文献[1]对例题2的解答是利用了像电荷等效法,使问题得以简化,但对微分方程的积分过程较难,其结果出现了偏差,因此有必要寻求简单解法.题目:如图1所示,一质量为m的点电荷q到接地的无限大导体平板的距离为d(导体平板固定),从静止状态松开,问经过多长时间它将碰上导体平     

NbSe_3中滑动的电荷密度波

电荷密度波(CDW)的设想是由 peierls和 Froh.ltch在五十年代提出的.Peierls认为一维金属不稳定,周期性的晶格畸变使费米面出现能隙,结果变为绝缘体.晶格和电子电荷密度构成一个新的周期系统,其波长λ和原晶格周期a是有公度的,即a/λ是一个简单的有理分数.Frohlich考虑无公度的CDW,他认为整个CDW可以在晶格内滑动,从而提高了电导率.七十年代初,很多物理学家对准一维和准二维系统发生兴趣,结果发现了很多CDW材料,典型的有四硫富瓦烯(TTF)-四腈对苯醌二甲烷(TCNQ)有机金属导体,I1-TaS2,2H-TaSe2等层结构(1T表示一层三方的单胞结构,…     

圆柱形导体在均匀磁场中运动时的电荷分布

以圆柱形导体为例,介绍导体在均匀磁场中匀速运动时电荷分布的求解方法。计算结果表明:在均匀磁场中作垂直切割磁力线匀速运动的圆柱形导体,其电荷既分布在两底面,也分布在侧面,而且侧面电荷较多。对于细长的圆柱形导线,其侧面的电荷面密度几乎与导线中点的距离成正比。     

中低能速度能区离子与H,He原子碰撞中的经典电子俘获截面

Bohr-Lindhard模型被用来描述中低能速度能区离子—原子碰撞中的经典电子俘获过程。根据离子与原子的作用时间与碰撞参数的关系,建立俘获几率对碰撞参数的依赖性,碰撞参数范围被限定在俘获半径之内。在该模型的框架内,人们试图通过电子的空间分布函数来研究所有碰撞参数的贡献,但存在较为复杂的数值计算。基于Bohr-Lindhard模型,本工作提出通过简单的指数衰减函数来描述电子俘获几率对碰撞参数的依赖性,计算了Aq+(q = 2~6)-H碰撞中的单电子俘获截面和Aq+(q = 3~6)-He碰撞中的双电子俘获截面,计算结果与已有实验数据符合很好,很好地描述了低能和中能区的电子俘获截面随能量和电荷态的变化,该工作还可计算其他不同电荷态离子与He和H靶的电子俘获截面。     

高电荷态Arq+与Ne碰撞中入射离子电荷交换截面的研究

报道Arq++Ne(q=8, 9, 11, 12)碰撞体系中多电子转移过程,得到了多组实验测量电荷交换截面数据,讨论入射离子电荷交换截面、反冲离子产生截面与入射离子电荷态、能量以及散射离子电荷态的关系,并且将实验结果与Arq++Ar碰撞体系进行对比研究.在修正分子库仑过垒模型的基础上,对实验现象做了合理的解释.     

电解液中的电流刍议

金属是依靠物体内部自由电子的定向移动而导电的,这类物体叫做电子导体．若电源与电解池构成回路,在金属导线内,载流子是自由电子,但在电解池中仍然依靠自由电子的流动吗？实验表明,在电解质溶液中,是依靠正、负离子的定向运动传递电荷的,即载流子是正、负离子而不是电子．     

分数电荷问题

分数电荷(fractional　charge)是指比电子电荷小的电荷,这种电荷是否存在,目前还没有定论。这里介绍一些有关的情况。 1.1910年,Millikan在他的文章中提到,“我曾把对一个显然是带单电荷的液滴的、不确定的和不能重复的观察舍去,这次观察给出该液滴上电荷的值比e的最终值约小百分之三十。” [1]他认为该液滴太小,蒸发太快,因而他得出的数据不好。 从Millikan那个时代起,就不断有人提出小于电子电荷存在的证据[2],但都经不起考验而没有被承认。 2. 1964年,美国物理学家 M. Gell-Mann提出强子由夸克(quark)组成的理论[3],预言夸克有多种,它…