请教一个有关能量守恒的问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/30 15:19:20
某人设计了这样一个实验:在两块带异种电荷的相同的金属板(可视为平行板电容器)的两板右端的中点处固定一个转轴,连一根轻杆,杆的另一端有一个带电的小球.给小球一个初动能,让其作圆周运动,在左半边运动时由于电场力作用加速,在右半边能量守恒,运动到左边时再加速,这样小球速度一直增大,而电场没有变化.这个实验能否实现?
“在右半边在电场力作用下减速”这是为什么?右半部分在平行板外,那里的电场线是什么样的?

在右半边在电场力作用下减速,但考虑到电磁辐射,电磁场能与机械能的总和仍然不守恒。

不考虑电磁辐射的情况:
电场不止在两个平行板间存在,整个空间都存在。而且电磁场属于保守场,所做的功只于电势有关。开始加速的位置和开始减速的位置之间势是一样的,整个过程中能量保持守恒。

考虑电磁辐射:
带电小球做圆周机械运动,必然引起电磁辐射,辐射出去的能量将把实验中初速度给出的机械能以电磁辐射的形式耗散掉。
附:如果初始位置不一样,也会消耗一部分电磁能以电磁辐射的方式辐射出去~

以上均不考虑摩擦带来的热力学损耗~~~

不能,因为这时你必须考虑电容器的边缘效应