对目前工科普通物理教材中一些提法的不同意见

在工科普通物理目前所选用的教材中,笔者觉得有些提法不太妥当,在此提出个人看法与之商榷。 1 关于一个带电电容器的贮能示意图所引起的问题在教材[1]的“带电电容器贮藏的电能”一节中指出:“如果两电容极板的电势差为U(t)=q(t)/c时,若再把电量dq从负极板移到正极板,则外力所做的功为dw=Udq=qdq/c”,并用了图1作为示意图。这样看起来给人的印象是:外力所做的功使得带负电荷的电容器极板的电量     

双球系统的静电场

<正> 对于双球系统的静电场,人们往往不喜欢讨论严格的解析解,只图寻求满意的近似值,因而不便于理论分析,本文试就此作一补充。设有半径为R_1和R_2的两个导体球,分别带电q1和q2,相离有限远,形成一个双球系统。适当地选取双球坐标ξ,η,α(图1)。使导体球1和2的表面分别ξ=ξ_1(<0)和ξ=ξ_2(>0)的坐标面。双球坐标与直角坐标的关系是     

特定磁场分布的磁透镜聚焦问题

<正> 其中a为实常数(如图1)。(1)平行于透镜轴运动的带电粒子束(电量+q,质量m,速率v_0)通过透镜聚焦成一点的条件是什么?(2)该磁透镜的焦距公式如何? 不计带电粒子间的相互作用以及相对论效     

接触导体球对电荷分配的数值模拟

自由空间中两个带电导体接触瞬间,即可实现电荷的重新分配.由于导体合二为一,构成了形状复杂的单一导体,带来了电荷分配计算的困难.采用数值模拟可以很好地解决该问题.其中一个典型的模型是不同尺寸的接触导体球对.采用优化离散表面点电荷体系位形的方法实现总能量最小化,求得了导体球对电荷分配与其尺寸之间的数值关系.     

用坡印廷矢量讨论电容器并联过程中的能量转换关系

电容器并联过程中静电能会有损失。南开大学物理系刘嘉欣等同志从电路的角度讨论了过程中损失的总能量(《大学物理》83年第4期)。本文从场的观点出发用坡印廷矢量讨论发生在各部分的能量转换关系设带电Q_1的电容器C_1与带电Q_2的电容器C_2相并联,回路电阻为R,如图1所示。若(Q_1/C_1>(Q_2/C_2)则C_1放电,C_2被充电。若用q表示C_1极板上的电量,回路电流i=(dq/dt)。此处电流不是稳恒的,但若变化不快,可以看成似稳的。则q满足方程:     

导体表面带电的均匀性研究

分析了带电导体表面的电荷分布。从电荷分布的微观解释和导体表面的特性出发,对带电导体表面电荷及分布做出了定性分析,并估算出任何带电体的带电层厚度均不超过一个原子的线度。根据带电导体与电介质的特性,给出了带电导体表面电荷与表面外电场间的定量关系式,并进行了详细地计算讨论。进而得出,无论是怎样的带电体,都至少有2个带电表面,不存在理论分析中二维度的纯数学带电面。现实中的任意带电体,仅有宏观意义上的均匀带电表面,而微观上是不存在均匀性的。     

两个带电导体球之间相互作用力的计算

本文根据数学物理理论,采用电像法对两个带电导体球之间的相互作用力进行全面研究,分别考虑两球几何尺寸大小,电量多少,电荷同性异性对相互作用力的影响,澄清了一些片面的认识。两个导电球体,球I和球II的半径分别为R1和R2,带电量分别为Q1和Q2,两球间距O1O2=d。Φ1和Φ2表示球I和球II的电势,如图1所示。由互易定理[1]、态叠加原理[2],可知Q1=C11Φ1+C12Φ2(1)Q2=C21Φ1+C22Φ2(2)其中C11和C21分别是Φ1=1,Φ2=0时球I和球II的总电量,C22和C12分别是Φ1=0,Φ2=1时球I和球II的总电量,先用电像法求出边界条件为Φ1=1,Φ2=0的电量…     

计算任意个“无限大”均匀带电平行导体板电量分布的简捷方法

本文从静电平衡条件和高斯定律出发，提供了对解任意个“无意大”均匀带电平行导体板电量分布的一种简捷计算方法，比一般教学参考上解这类的问题的方法，更具简单，快捷，概念清晰之特点，具有一定的实际意义。     

三种定义的电容一致性的推证

电容器的概念及其电容的定义可归纳为以下三种:1.两个带等值异号电荷的导体,可以为任意形状,当周围没有其它导体或带电体时,它们组合为电容器。其电容的定义式为:C=Q/U_1-U_2式中Q是两导体之一所带电量的绝对值,U_1、U_2分别是两导体的电势。2.采用静电屏蔽的原理,设计一种导体的组合,电容器就是这种导体的组合。例如导体2做成空腔,导体1被绝缘地固定在该空腔中,导体1和导体2组成了一个电容器。其电     

孤立带电导体凹凸形尖端表面电荷与电场分布

从电荷分布的微观解释和导体表面电场的特性出发,对孤立带电导体凹凸形尖端处表面电荷与电场分布进行了定性分析;根据此带电导体的等势面与电力线正交的特性,给出了此带电导体尖端处的表面电荷与表面电场间的定量关系式,并进行了讨论.