问题解答

为什么在有些情形下规定无穷远处的电势为零,在另一些情形下又规定地面的电势为零?这有没有矛盾?电场的作用能达到很远吗? 电磁场也是一种物质,静电场和静磁场又仅是电磁场的一种特殊形式。这里我们只用静电场的情形来说明电势和电势差。静电场的一个重要的性质是把一个电荷放到这电场中时,电荷便会受到力的作用。一个单位阳电荷在电场中某点所受到的力,便表征该点的电场强度,电场强度的大小和方向与这力的大小和方向相同。举一个最简单的例来说:设想空间中有一个点电荷,它的电量为q,那么在距这电荷r     

点电荷和介质球系统的镜像电荷分布

用镜像法处理介质中的静电问题,一般书刊上只论及到两种情形:一是两均匀电介质交界面为一无限大平面,在其中一种介质中有一点电荷;二是无限长均匀电介质圆柱置于另一均匀介质之中,在圆柱内或圆柱外有一与其轴线平行的无限长线电荷.在这两种情形中,电势都可以用简单的镜像系表示     

对W_(AB)=qU_(AB)的再认识

教科书在推导出电荷q在电场中从A点移到B过程中，电场力所作的功和电势差的关系WAB=qUAB之后得出下面两个结论：结论1：沿电场线方向，电势逐点降低；结论2：电场力作正功时，正电荷是从电势高的地方移向电势低的地方；负电行是从电势低的地方移向电势高的地方．反之，只要正、负电荷这样移动，电场力一定做正功．学生对这样的结论只是记忆而难以理解，教学中如能举一反三，并加以归纳总结，有助于学生正确理解并加强记忆·下面分别从四种情况加以说明．①在正电荷形成的电场中，正检验电荷从A点移到B点，电场力作正功．U在减小．②在…     

为什么带电体内部场强为零?电势各处相等?

本刊接到各地一些读者提出与本问题有关的一些问题,现综合答复于后。如把一定量的电荷(如+Q)放到导体上,由于导体的定义:即电荷可以在它上面移动的物体叫做导体,所以在同号电荷间排斥的作用下,电荷便要移动。最后,电荷将静止在导体的外表面上。关于这一结果是能想象到的,因为电荷间的排斥作用必然会使电荷移动到相距最远而且不能再远的地方停止下来,那么便只能是在外表面。不过这样想还是不够的,著名的法拉第冰桶实验便是静电平衡时电荷只分布在导体的外表面上的事实证明。     

介质存在时利用镜像法求解电势的讨论

镜像法是解析求解静电定解问题时一种比较简单的方法,即在所求解的空间之外引入镜像电荷,并使得由镜像电荷与源电荷激发的场的叠加形成的总场满足边界条件及边值关系即可.当将这种方法应用于介质存在的情形时,本文发现可以选择两种不同的镜像电荷,最终求得空间中同样的电势解.这也符合静电问题的唯一性定理,因为无论哪种镜像电荷,均没有改...     

用约瑟夫森电荷比特系统实现一种特殊量子态的传输

构造了一种约瑟夫森电荷量子比特电路系统,并研究了四量子位态在该系统中的传输特性.对均匀与非均匀传输通道两种情形分别讨论了怎样通过控制外加磁通来实现激发态 1〉从第一量子位到第四量子位的理想传输.此外还分析了量子态在该系统中传输时的平均保真度,结果表明该系统不能传输一个任意态. 关键词： 量子态传输 约瑟夫森电荷比特     

关于电池的二点疑难探讨

在新课程电动势教学中,教师们经常这样描述电流的形成:电源的正极有大量正电荷,负极有大量的负电荷;闭合外电路后,电源两极上的电荷对外电路建立一个电场,使导体中的电荷做定向移动;在内电路,电荷在非静电力作用下做定向运动.这样的描述有没有科学性错误?电池的两极究竟有没有带静电荷?可把此问题称之为电势之谜和电荷之谜.这两     

正确地运用电象法关于电象与原电荷之间的互作用能问题

电像法求解问题的实质,是在求解区域之外寻找一个虚电荷,来等效地代替实际导体面或介质分界面上的感应电荷[1].值得注意的是,(1)必须在求解区域以外找.(2)这个象电荷是个虚假的电荷,不是一个与原电荷无关的独立真实电荷.(3)真实电荷是导体面或介质分界面上的感应电荷,感应电荷的总量并不一定总是等于象电荷.但是在实际应用中,往往忽视后二点,把象电荷视作为与原电荷无关的独立的真实电荷,而把等效替代视作为完全代替,这是不妥当的.下面以一常见的习题例说明之.并由此引出,电象与原电荷之间的互作用能仅仅是把电象换成与它 相同的真实电荷…     

接地导体的感应电荷

在静电学中常常会遇到导体之间的静电感荷问题,计算感应电荷的问题一般是很复杂的,然而对于某些简单情况,通过一定的数学运算是可以解决的.当然可以有好多种解决方法,如高斯定理,镜象法,格林互易定理等等.下边我们用格林互易定理来研究某些静电感应问题.为了方便先把格林互易定理应用到导体组上的情形陈述如下. 如果一组导体上的电荷为Q1、Q2、…、Qn,其电势分别为V1、V2、…、Vn,而若当带电为Q'1、Q'2、…、Q'n, 则其电势为V'1、V'2、…、 V'n,那么有 (1) 如果我们把一个点电荷q放在一组接地导体附近的P点上,这些导体就会出现感应电…     

半导体器件蒙特卡罗模拟中保持电荷守恒的统计增强方法

介绍了一种在半导体器件蒙特卡罗模拟中保持电荷守恒的统计增强方法,该方法消除了由统计增强引入的电荷统计涨落,保持了不同增强区界面处过界粒子流的连续性.以肖特基势垒二极管为例,应用该方法,实现了高接触势垒情形下的正反向电流模拟.     

再谈关于电荷在电场中移动时作功的问题

本刊1964年第2期刊载夏同志写的“关于电荷在电场中移动时作功的问题”一文,存在一些科学性问题,值得商榷. 夏同志在前文中的基本出发点是:不论电场力或外力移动电荷所作的功都应当等于电荷在“终点”时的势能减去电荷在“起点”时的势     

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…     

移动热源热传导的非准稳态分析(Ⅱ)

本文采用热源法,分析了移动点热源引起的热传导问题,导出了常功率移动点热源在无限大区域中的非准稳态温度响应的分析解;利用Duhamel定理,将常功率热源下的解推广到变功率热源情形,扩展了解的应用范围。     

对洛仑兹力效应的讨论

对洛仑兹力效应的讨论徐玉岭（山东聊城建设学校２５２０００）电荷在磁场中运动时，要受到洛仑兹力的作用，电荷定向移动时形成的电流在磁场中所受的安培力，实际认为是洛仑兹力造成的．在这种力的作用下，电荷或电流发生移动时，所产生的效果是一致的，最终结果总是企图...     

由克希霍夫定律所确定的独立方程式的个数

克希霍夫第一定律是关于直流电路网络中分支点的:在直流的情形下,会合在分支点的电流强度的代数和等于零。即对于每一分支点有方程式∑I_κ=0.(1) κ=1 这是因为在直流的情形下,整个电路上的每一点(包括每一分支点)上的电荷都应保持恒定的值,因此所有流向分支点的电流强度之和与由分支点流出的电流强度之和应相等。令流入为正,流出为负,于是就得到了方程式(1)。对于已知电路网络的各分支点写出所有独立的方程式(1),就构成克希霍夫第一方程式系。克希雷夫第二定律是关于直流电路网络中的闭合回路的:在直流电路中,任何一闭合回路     

物理下册期末测试样卷

一、填空题1. 自然界存在种电荷, 电荷之间的相互作用力叫做力.2. 一平行板电容器的电容为 50μF带电量为 5×10-3C, 两板间电压为V, 若极板间距离为5cm, 两板间的电场强度为V/m.3. 金属导体中自由电子定向移动的方向, 跟导体中电流的方向 .4. 两根同样材料的电阻丝, 长度之比为 1∶ 5,横截面积之比为 2∶3, 则它们的电阻之比为 .5. 电流通过电动机, 电能主要转变成和.6. 如图所示, AB和CD分别为螺线管的中轴线和中垂线, 交于O点, 当螺线管通电后, 螺线管内的小磁针N极指向在上述五点位置中与点相同.7. 有一边长为 0.30m的正方形单匝线…     

广义相对论与黎曼几何系列之九 二维曲面上的平行移动和曲率

正根据上一篇最后得到的"无限小"平行移动公式,理论上便知道了如何改变一个矢量的坐标分量使其作平行移动,但在实际情况下往往不是那么容易操作的。因此,首先举几个实际中的简单例子,给二维曲面特殊情形下的平行移动作点直观说明。在这些例子中,我们感兴趣的只是矢量绕某个闭曲线作平行移动一周后的方向变化。就我们现在所具有的科学知识     

室温下表面极化效应对量子点带隙和吸收峰波长的影响

对于离散在本底介质中的纳米晶体量子点,考虑表面极化效应,通过像电荷法建立极化势能项,应用微扰法求解激子的薛定谔方程,得到了与本底介电系数直接相关的量子点带隙解析表达式.对不同本底中尺寸依赖的量子点带隙、第一吸收峰波长、第一吸收峰波长移动进行的计算表明,表面极化效应对量子点的带隙和第一吸收峰波长有明显的影响.随着本底介电系数的增大,量子点的带隙减小,第一吸收峰波长红移.量子点在不同本底中的第一吸收峰波长移动会在某个固定粒径达到最大值,最大值对应的粒径取决于量子点种类.     

介质中电荷所受电场力的研究

在两个自由点电荷的电场中，两点电荷之间的相互作用力与点电荷所受的电场力是不同的，在真空中，这两种力是相似的，因为它们都满足这两点电荷之间相互作用的库仑定律，无论在真空中还是介质中，这两个点电荷之间的相互作用力都由它们相互作用的库仑力决定，但在一般情况下，在介质中，作用在点电荷上的电场力是不能由这两个点电荷之间的库仑力决定的，在电场中，如果让各向同性的均匀介质无限分布，作用在点电荷上的电场力仍可由两点电荷间的库仑力决定，本文研究了介质中点电荷所受的电场力等于两点电荷之间的库仑力的充要条件。     

启事

半径不同的两个带电小球接触后有无电荷的转移取决于两小球之间是否存在有电势差．若有电势差，则有电荷的定向移动；若无电势差，则没有电荷的移动．