再谈等量同号电荷中垂线上场强的极大点

《物理通报》2010年第9期发表的短文《两等量同号点电荷中垂线上场强的极大点》,作者采用求导数的方法求解,要求比较高,而且需要无限逼近.本文提供一种比较简单的方法,供参考.     

两等量同号点电荷中垂线上场强的极大点

两等量点电荷连线的中点的场强为零，中垂线上无限远处的场强也为零，中垂线上其他点的场强不为零且是连续变化的，所以，中垂线上有个场强最大值的点．     

关于场强最大值的再思考

在高中物理教学中,有一道常见练习:在真空中有两个等量同种电荷,相距为L,中点为O,则从O点开始,沿两电荷中垂线向外,电场强度的变化为A.一直减少B.一直增加C.先增加后减少D.无法判断在引导学生进行判断时,一般采用特殊位置分析法.两电荷在O点分别产生的电场大小相等,方向相反,合场强为零.而在无穷远处,两电荷产生的电场趋近于零,所以合场强亦为零,而中垂线上其他位置由场强叠加可知,合场强不为零,由此推断答案     

两点电荷电场中场强的极值点与单调性

《物理通报》2010年第9期《两等量同号点电荷中垂线上场强的极大点》一文,通过逼近法找出了场强极大点.笔者认为虽然实践中可操作,但理论上不精确,而且不能反映场强变化的单调性.本文对几种电场的场强的极值点和单调性的判断进行了完整的数学推导,并用几何画板作图研究场强随空间位置的变化,使人们对单调性有直观感受.     

等量异号双环电荷在轴线上产生匀强电场条件的研究

与亥姆霍兹线圈产生的匀强磁场类似,等量异号共轴双环电荷在一定的条件下也能在轴线上产生匀强电场,这种双环称为临界双环或亥姆霍兹双环.文中建立了双环电荷在直角坐标系中的轴线上产生电场强度的表达式,求出临界距离,计算临界场强,绘制了双环电荷的电场强度变化规律曲线.     

静电感应电荷或电偶极矩的计算

在电磁学领域，静电感应现象中，导体上的感应电荷或电偶极矩，是我们很感兴趣的问题，很多情况下，也需要搞清楚它．本文通过对几个实例的求解介绍了解决这一类问题的一般方法．     

对电磁学问题中计算电荷量方法的不同见解

对正弦交流电来说,在前半周期内,一定量的电荷以某一方向流经导体的横截面,在后半周期内,同样的电荷量却以相反的方向流经导体的横截面.因而在一个周期内,流经导体横截面的总电荷量等于零.     

电容器极板上的充电电荷可以是分数电荷吗──浅谈对电流概念的理解和应用

用统计方法叙述电流概念，介绍这一概念在新近发展的单电子隧穿效应中的应用。     

均匀带电半球面球心场强的简便计算

半径为r均匀带电电荷面密度为σ的半球面,球心处电场强度的计算．一般用面积积分法,数学要求较高．本文介绍简化的导数法．     

不同算法原子电荷下的~1J_(CH)理论计算

用一种计算直接键连原子核自旋耦合常数的半经验公式,结合量子化学计算得到的32种有机分子稳定几何构型的7种不同算法下的原子电荷,探究原子电荷算法的不同对1JCH理论计算的影响,拟合出基于7种原子电荷的耦合常数计算公式,并利用拟合公式对5种分子进行了检验.计算结果表明拟合的32种分子及检验的5种分子的耦合常数的计算值均与实验值较好的符合,拟合得到的基于7种原子电荷的计算公式均可以对其他分子体系的耦合常数进行预测.另外,计算结果同样显示原子电荷算法的不同对1JCH理论计算值有一定的影响却不显著,其中基于电荷均衡方法电荷(QEq)得出的耦合常数计算值与实验值的偏差较其它6种原子电荷的小,结果更可靠.     

电荷调控下Ti3C2O2和V2CO2吸附CH4的第一性原理计算

本文采用第一性原理计算首先研究了Ti3C2O2和V2CO2与CH4气体分子之间的相互作用,发现Ti3C2O2和V2CO2对CH4的吸附较弱属于物理吸附,不适宜用作探测CH4。在此基础上研究了电荷调控下CH4气体分子与Ti3C2O2和V2CO2之间的相互作用。结果表明：随着体系电荷态的增加,Ti3C2O2和V2CO2对CH4气体分子的吸附作用逐渐增加变为化学吸附。当体系电荷态大于或等于-2时,CH4气体分子在Ti3C2O2和V2CO2表面可以被有效捕获。撤去电荷后,Ti3C2O2、V2CO2与CH4气体分子之间的吸附恢复至物理吸附,CH4气体分子易脱附。因此,通过调控Ti3C2O2和V2CO2的电荷态,可以简单地实现CH4的捕获与释放。Ti3C2O2和V2CO2有望成为CH4探测或捕获材料。     

高电荷态类锂等电子序列(Z=31~40)1s22p态能级结构的理论计算

利用多组态Dirac-Fock方法,本文研究了高电荷态类锂等电子序列（Z=31~40）离子1s22p激发态的精细结构. 考虑高关联轨道的电子关联影响以及Breit相互作用、量子电动力学效应和原子核运动效应等高阶修正,计算了2P1/2和2P3/2精细能级的本征能量,能级劈裂结果与已有理论计算一致. 结果表明,类锂离子1s22p态精细结构劈裂满足高电荷态的等电子序列标度规律（~ Z4）;发现离子空间尺寸随着原子序数增加收缩,相对论轨道1s1/2和2p3/2的径向电荷密度分布趋向于原子核.     

O3+与H2碰撞中非解离电荷转移过程的全量子计算

应用全量子的分子轨道强耦合方法,研究了基态的O3 (2s22p 2P)与氢分子碰撞的非解离电荷转移过程,计算了不同方位角(25°,45°,89°),能量分别为100,500,1000和5000eV/u时的单电子俘获的振动分辨的态选择截面及相应的微分截面.分子轨道强耦合计算中采用了自旋耦合价带理论计算的三原子分子势能面和径向耦合矩阵元.对氢分子的自身转动,采用无限阶的冲量近似方法;对体系的电子运动同H2或H 2的振动之间的耦合,采用了振动冲量近似.结果发现,对不同的入射能量,振动态选择截面随振动量子数的分布发生了一定的改变;不同入射能量和不同方位角的振动态分辨的微分截面具有类似的结构,在极小的散射角附近出现一个最大值平台,然后散射截面随着散射角的增大而减小,并出现大量的震荡结构,其中第一个震荡结构对应的散射角位置随入射能量Ep以E-1/2p的标度规律变化;微分截面的结构和大小对H2方位角α的变化敏感,这种性质为H2取向的诊断提供了一种可能的途径.