能量不会凭空产生

对于一些带电粒子在电场、磁场及其复合场中的运动,通常看起来没有问题;但只要连接成一个循环,就会发现,粒子的能量可能无限增大,成了永动机.这样的习题在高考题中也有出现,如2007年全国高考理综卷第25题.永动机是不存在的,这些粒子的能量是从哪里来的?这个问题曾长期困扰着我.本文试从笔者的经历,介绍问题的发现、探究辨析和认识.     

关于驻波能量的分析

通过对驻波的波节、波腹及波节、波腹之间能量的定量讨论,进一步说明驻波的能量问题．     

波叠加时的能量佯谬

波叠加是运动学的叠加,涉及能量守恒问题时常常会出现一些似是而非的矛盾．我和我的同事们常常会因这类问题被学生难倒．下面就我在长期教学中遇到过的问题,以及同事们和我讨论过的问题,提出我的解答,向同行们请教．     

关于宇宙中的暗能量

近年中，WMAP卫星通过对微波背景辐射的各向异性的详尽测量，推断出了宇宙物质各种主要组分的密度．它引起了人们广泛的兴趣和关注．其中两点倍受注意：一是真空对宇宙总密度的贡献最大，约占70％；二是实物只约占30％，而其5/6是非常规的暗物质．这些事实向物理学提出了两个很深刻的问题：什么是真空能？以及什么是非重子暗物质？我在上一篇文章中已讨论了后一个问题，即暗物质问题．本文要讨论的是前一个问题，它原叫真空能问题，现在人们常叫它暗能量问题．这问题的物理渊源较复杂．本文的意图是对它的来龙和去脉做些初步的说明．     

电容器连接中的能量问题

关于电容器连接中的能量问题，是一个值得讨论的问题，本文就以程守洙主编的《普通物理学》第二册中的一个电容器连接的题目为例作一讨论．原题是这样的.     

生命起源中的能量转换问题

 生命起源问题是人类所面临的关于自然本质的几个未解之谜之一。所谓生命起源简而言之就是研究物质如何在自然条件下由“死”变“活”的问题。     

关于引力场的能量问题

本文讨论引力场中局部区域的能量问题。这里提出了一个新的引力场总能量-动量赝张量密度,它所表示的引力场局部空间区域中的能量对纯空间坐标变换是不变量,因而引力场的局部区域能量具有确定的物理意义。关于Schwarzschild场的能量和动量,新的赝张量给出的结果要比现有广义相对论文献中的其他形式的赝张量所给出的结果较为合理。文中还讨论了在引力理论中质量与能量的关系问题。 关键词：     

毛细现象的能量来源

本文根据附着层中分子所处的特殊状态，利用稳定平均时势能最小的原理，论述了毛细现象中能量的来源问题，并导出了毛细管中液柱的高度公式。     

关于磁场做功的能量来源

讨论磁场功的能量来源问题。     

红宝石激光大能量实验

本文分析了红宝石光学均匀性对激光输出能量的影响,进行了红宝石激光大能量实验,得到1500J~*的激光输出.克服效率下降问题以后,得到3000J~(**)的激光输出.     

一个静电问题的能量解释

本文从能量的角度讨论了一个静电问题.     

例析用极限法解能量问题

高中物理学习中有一些求能量最大值或最小值的问题.解决这类问题,很多学生开始总习惯用数学极值法,即运用数学思想与方法去描述、计算和推导,从而对物理问题作出分析、判断,之后列出关于所求量的数学表达式,再利用数学不等式或求极值的方法,算出结果.这种方法尽管确实能把题目做出,但是往往很费时间.若通过分析物理情景,把事物的发展推到极限,从而找出出现极值的重要条件,就能达到事半功倍的效果.以下几个典型题目,可显     

驻波中的能量传输

我们知道,驻波没有波形的传播.实际上,驻波区域内各质点是按一定的规律以不同的振幅做谐振动,是一种多模式的振动,所有节点处的质点的振幅为零.那么,各质点振动时的能量是否像单质点的谐振动那样,机械能守恒呢?驻波区域内各部分之间是否有能量传输呢?各种教材及参考书上几乎都没有加以讨论.本文用一般波动能量的讨论方法探讨一下驻波中的能量问题,通过讨论进一步明确形变势能的概念.     

浅谈变换参考系在能量问题中的应用

通过实例推导变换参考系后的动能定理表达式,并将变换参考系的思想应用到有关能量的问题中简化问题的研究．     

基于能量函数的SMES优化布局研究

SMES的快速功率响应特性可以实现电力系统的主动致稳,为电力系统稳定问题提供有效的解决途径。分布式SMES的布局作为SMES应用过程中一个关键问题,是其在电力系统中实现工程化应用的重要技术课题。文中采用能量函数方法,对分布式SMES的布局问题进行研究。首先采用暂态能量函数法进行故障扫描,然后分析网络中暂态能量的分布特性,将电力系统的全局稳定性问题映射于网络局部的稳定性问题,确定系统的薄弱环节,在此基础上提出多机系统中的SMES优化布局方案。基于三机九母线系统模型进行仿真,验证了本方案的有效性。     

行波能量传输的分析

本文对于在行波中质点作来回往复的运动引起能量的定向传播的问题，从作功的观点作了分析和说明．     

静电场中的相关能量

从点电荷到带电体,对静电场中引入的几个相关能量,即电势能、电场能、电相互作用能、自能、固有能、互能等做了辨析和探究.电势能是带电体间或带电体与电场间的相互作用能,具有相对性和共有性.在指定电荷相距无限远电势能为零的条件下,解析法给出的电场能本质上就是电势能.自能即固有能和互能分别是对单一带电体的电场能和多带电体间的相互作用能的另一种表述.论文还进一步对点电荷电场能发散问题做了讨论,指出了球形带电体场能公式的适用极限.     

从能量角度分析电磁感应模型

对中学物理电磁感应问题中比较复杂的模型,其能量转化也相对复杂.如系统中有的导体在克服安培力做功,有的安培力在对导体做功,而又可能涉及其他外力的功,如牵引动力、重力、摩擦力的功等.弄清这些系统的能量转化过程才能深入认识这些模型.     

Johann单色器能量分辨率分析

Johann单色器是一种广泛应用的X光单色器,对其能量分辨率已有若干工作进行过分析.对此问题进行了进一步的分析,改进了已有的工作.将计算结果和已有公式的计算结果同时与SHADOW追迹结果进行比较,理论计算与追迹结果有更好地吻合,同时适用范围更大.     

广义相对论中的能量动量守恒定律

本文阐明了在广义相对论中采用半度规表象的必要性,利用半度规数学工具对广义相对论中的守恆定律问题作了比较详细的讨论。从广义位移交换出发,得到了在任何坐标系皆能成立的广义协变的能量动量守恆定律,克服了Einstein,Ландау,M?ller等人关于该方面理论的缺点。 关键词：