大学物理电场题(求大神讲解)
可见 ,当把它们之间的距离由42厘米变为25厘米时,克服电场力做功是 W克=ε2-ε1=62 * 10^(-5)-64 * 10^(-6) =56 * 10^(-6) 焦耳 那么外力要做的功也要 56 * 10^(-6) 焦耳 。注:本题也可用积分求得结果。
这里确实有2,电通量Φ=∮E·dS=∑q/ε0 ,注意这里的q不是带电体所带的电量而是高斯面所包裹带电体那部分的电量。
应用高斯定理ES=Σq/ε0 。在球壳区域内做一个同心高斯球面,其半径为r。
求薄球面所在处的场强;用高斯定理很容易求出:内部场强为零,外部场强 E = q / (4πε0 r^2)『2』 试求球心处的电势。
第一题:无限长均匀带点直线所形成的电场垂直于导线向外 。根据高斯定理:λl/ε=2πr*l*E;所以 ,E=λ/2πεr。根据几何关系有:E=2cos(π/6)E,而E就是其中一条导线在r=10cm处的电场强度。第二题:空间孤立电荷:r处的电场强度只由分布在r内的电荷决定。
无限大带电平面在空间激发的电场强度为:E=σ/2ε,是匀强电场,其中σ是平面所带的面电荷密度 ,方向是背离且垂直平面向外 。静电场中的导体是一个等势体,即导体内部场强处处为0。
对称性与能量守恒
物理学关于对称性探索的一个重要进展是建立诺特定理,定理指出 ,如果运动定律在某一变换下具有不变性,必相应地存在一条守恒定律。简言之,物理定律的一种对称性 ,对应地存在一条守恒定律 。
在探讨时间和空间的反演对称性与动量 、能量守恒的关系时,我们首先需要理解几个基本概念。动量守恒指的是在一定系统内,其总动量保持不变。能量守恒指的是系统内总能量保持恒定 ,不随时间变化 。这些守恒定律是物理学中极为重要的原理,它们在不同物理体系中都有体现。
物理定律的对称性揭示了其在不同变换条件下的不变性,这种不变性引导我们理解一种恒定的物理量 ,即守恒量。例如,空间旋转的对称性保证了角动量的守恒,对应角动量守恒定律 。同样,时间平移对称意味着能量守恒 ,瀑布中水流发电功率的恒定体现了这一原理。
对称性和守恒定律是近代物理学中的重要观念。以下是关于这两个概念的详细解释:对称性: 定义:对称性是人们观察客观事物形体上的特征而形成的认识,例如正六边形的六角对称、平面圆形的轴对称等 。在物理学中,对称性被精确化并与变换联系起来 ,定义为某一情形在某个变换下保持不变的性质。
时间晶体的时间对称性破缺是否挑战了能量守恒定律?自发对称性破缺,这个概念在物理学中至关重要。它描绘的是一个看似有某种内在对称性的系统,其实际状态却违反了这种对称。例如 ,气体具有平移不变性,而固态物质则不然 。
哈密顿量时间平移对称性导致了能量物理量的守恒。固体物理中最重要的结论之一,就是布洛赫定理 ,它是空间平移对称性的必然结果:波函数等于一个相因子和一个周期性函数的乘积,其本身不是一个周期性函数,其证明可见各类教科书 ,关于群论的一个简单证明可翻阅之前的推送。这里重点看一下时间平移对称性 。
物理三大守恒定律是什么?守恒的条件又分别是什么??
能量守恒定律(条件:在一个封闭(孤立)系统的总能量保持不变)、动量守恒定律(条件:系统不受外力) 、角动量守恒定律(条件:物体可作为质点)。能量守恒定律 能量守恒定律(energy conservation law)即热力学第一定律是指在一个封闭(孤立)系统的总能量保持不变。
物理学中的三大守恒定律分别是:质量守恒定律:质量守恒定律表明在任何封闭系统中,质量总是保持不变的 。即在一个物理系统中,质量不能被创造或毁灭,只能从一种形式转化为另一种形式。质量守恒定律是自然界最基本的守恒定律之一。守恒条件:质量守恒的条件是在封闭系统中没有质量的输入或输出 。
能量守恒定律表明 ,在一个封闭(孤立)系统中,总能量是恒定的。这意味着能量不能被创造或销毁,只能从一种形式转换为另一种形式。动量守恒定律指出 ,在没有外力作用的情况下,系统的总动量保持不变 。这适用于系统内部力的相互作用,例如碰撞和爆炸。