一道速度突变题的解答及思考

【题目】在一个水平的匀强电场中,用长为l的细线把一质量为m的带电小球悬挂在O点,如图1(a)所示.电场强度为E,小球带正电荷q.小球在电场中平衡时,悬线OA偏离竖直线的角度为θ.现把小球拿至B点,细线OB位于水平方向,在B点由     

电偶极子与单摆

电偶极子是电磁学基本模型之一,其电场强度分布颇有特点.通常教材要么给出电势然后做梯度计算,要么通过矢量叠加直接给出场强,推导比较数学化,学生难以对偶极子场强特点和物理图像获得直观理解.本文把熟知的力学单摆和偶极子联系起来,通过力电类比给出偶极子电场的两种形式,特别是不依赖坐标的场强形式,清楚阐明了各分量特点,还给出类比...     

线性聚丙烯酰胺凝胶毛细管电泳的迁移特性

使用线性聚丙烯酰胺作为筛分介质,对片段长度为80～584bp的标准DNA样品进行毛细管电泳,利用激光诱导荧光方法检测信号,荧光染料为溴化乙啶。改变电场强度100～375V/cm,得到的迁移率曲线与电场强度和DNA片段长度成复杂的函数关系,已有的经典理论模型:Ogston模型、Reptation无拉伸模型和Reptation拉伸模型都不能正确地描述实验观察到的迁移率随电场强度和DNA片段长度的变化情况。因此,提出一种修正的Ogston筛分理论,假定迁移的DNA分子在电场强度方向延展拉伸,如同小分子穿过凝胶筛孔。在该修正模型中,DNA的迁移率仅依赖于电场强度、筛分介质浓度和片段长度,很好地解释了实验现象。     

均匀外电场中无限长介质圆柱壳的场分布的计算和讨论

用圆柱坐标系中的分离变量法计算了位于均匀外电场中的无限长介质圆柱壳各区域的电势和电场,由计算结果分析了无限长介质圆柱壳对外电场的屏蔽效果,并指出均匀外电场中的无限长导体圆柱壳、无限长介质圆柱体、无限长导体圆柱及无限大均匀电介质中开有一无限长的圆柱形空腔的电势和电场都可以由均匀电场中的无限长介质圆柱壳电势及电场给出.     

一维光子晶体中金属层内的电场分布增强

利用传输矩阵方法,研究了一维电介质-金属光子晶体的光学传输特性和金属层内的电场分布情况。计算结果表明,通过引入增透膜和优化结构参数,可以明显改变电介质-金属光子晶体的光学性能：在19%透射率的情况下,金属层内的平均电场相对于入射光场可以达到77%;而在金属层内平均电场相对入射光场为28%的情况下,可得到72%的透射率。这种可显著增强金属层内电场分布并且透射率、金属层内场强可调的光子晶体结构有望在非线性光子器件中得到重要应用。     

脉冲电场O/W乳状液破乳的分子动力学模拟

采用分子动力学方法研究了水包油(O/W)型乳状液体系中重油油滴在脉冲电场中的聚集行为.通过改变电场占空比的模拟参数,探讨了一定电场强度下的油滴聚集行为,以及电场破乳时电场强度参数与占空比参数之间的联系.同时利用静电势分布、相互作用势能以及结合构象统计等分析方法,从微观角度说明在电场作用下油滴的电荷分布与聚集机制.模拟结果表明,在近0.40～0.75 V/nm范围内电场强度下,距离一定的重油滴聚集,低电场强度可通过增加占空比促使油滴聚集,且占空比随电场强度的增大而减小;油滴在电场中发生形变,油滴电荷出现两极化分布,带负电沥青质分子引导油滴朝电场反方向移动;无电场下聚集过程中沥青质处于两油滴界面,范德华作用力为油滴聚集的主要作用力,同时油滴界面沥青质分子与周围分子形成π-π结合构象,增强了油滴间的相互作用力.     

脉冲调制微波放电等离子体的数值模拟

建立零维空气与氩气微波放电等离子体数值模型，研究调节约化电场强度和占空比对空气和氩气微波放电等离子体的影响，系统地阐述不同约化电场强度和占空比下电子密度的时间演化与平均粒子密度的变化，以及空气反应中粒子的主要生成路径。计算结果表明：在放电阶段，随着约化电场强度的增加，空气与氩气微波放电等离子体的电子密度峰值呈增大趋势。随着占空比的增加，空气微波放电等离子体电子密度峰值呈减小趋势，氩气等离子体电子密度峰值保持不变。大部分粒子的平均密度随着约化电场强度和占空比的增大而增大，且氩气等离子体的平均电子密度高于空气的。     

对静电屏蔽的新认识

通过对导体静电平衡时静电场中各处电场强度的分析,对静电屏蔽的概念做了新的解释     

非平行板电容器电场和电容的简化计算

用高斯定理求得非平行板电容器的场强和电容，计算方法简便，场的表达式简明，场的图象清楚。     

浅论正多边形带电环 盘 筒 柱的场强

根据文献[3]提供的公式,基于场强叠加原理,系统解析计算了正多边形带电环、盘、筒、柱中轴线上的电场分布,结果表明不同带电体的电场强度的代数性质与其电荷分布密切相关.从所做的几项计算中显示,环优于盘,筒优于柱.