電動量守恒及電量隨速度的變化而變化-在線瀏覽
2024-11-07 15:34本頁面
【正文】 的情況：質(zhì)子 a 和質(zhì)子 b 沿 x方向的速度分量，大小和方向都未改變；沿 y 方向的速度分量，大小未變方向相反，即 xav2 ＝ xav1 ， xbv2 ＝ xbv1 yav2 ＝－ yav1 ， ybv2 ＝－ ybv1 （這里腳標(biāo) 2 代表碰撞后） 顯然，這樣的碰撞滿足電動量守恒（當(dāng)然也滿足動量守恒），即 ｜ aq ｜ xav1 ＋｜ bq ｜ xbv1 ＝｜ aq ｜ xav2 ＋｜ bq ｜ xbv2 ｜ aq ｜ yav1 ＋｜ bq ｜ ybv1 ＝｜ aq ｜ yav2 ＋｜ bq ｜ ybv2 現(xiàn)在選擇另外一個慣性參照系 K39。系考察兩個質(zhì)子的彈性碰撞（如圖 3 所示），碰撞前后兩個質(zhì)子各自的速度分量，可以由狹義相對論速度變換公式計算得到，計算結(jié)果為 xav1 39。＝ 0 xbv1 39。＝2212cvv＋－ yav1 39。＝22a1ycv1 v －－ ① 5 ybv1 39。＝2222111cvcvvya＋－ ② 如果在 K39。和 bq 39。方向的電動量守恒的表達式為 ｜ bq 39。＝｜ bq 39。 顯然，這個電動量守恒的表達式是成立的。方向電動量守恒的表達式應(yīng)該是 ｜ aq 39。＋｜ bq 39。＝｜ aq 39。＋｜ bq 39。 ③ 將①式和②式中的值代入③式，化簡后得 ｜ aq 39。｜（ 1－22cv ） ④ 由推導(dǎo)出的④式，就可知｜ aq 39。｜，且｜ aq 39。｜。系中質(zhì)子 a 和質(zhì)子 b 的速度的大小卻不相等，且質(zhì)子 a 的速率小于質(zhì)子 b的速率，由此我們可以推斷，如果要保持電動量守恒 在洛侖茲變換下的不變性，就不能把電量看作是恒定不變的，而應(yīng)該將其看成是與速率有關(guān)的量。系中是靜止的，而質(zhì)子 b 的速率為 bv 39。＝2212cvv＋－ ⑤ 將④式和⑤式綜合可得 ｜ bq 39。2 139。若以 aq 39。就是質(zhì)子具有速率 bv 39。 至此，電量的概念有了新的發(fā)展：在任何慣性參照系，有形物質(zhì)（比如質(zhì)子、電子等）靜止時的電量叫做它的靜止電量，用 0q 表示 ，當(dāng)有形物質(zhì)以速率 v 運 6 動時，它的電量隨著速率 v 的變化而變化，滿足下式 q＝2201 cvq－（這里 q 表示運動電量，或相對論電量） 3 實驗及分析 “事實勝于雄辯”。然后，如圖 1②所示，讓球 B 獲得一個遠離參照系球 A 運動的速度 v，在兩球質(zhì)心距離同樣為 r 時測量兩球之間的萬有引力F39。應(yīng)該大于 F，即 F39。＝ F。＝2222211cvrcvmGmBA－－＝2rmGm BA＝ F，即 F39。 實 驗一需要說明的是，引力場強度“2AGmr”是由引力場本身所決定的，它反映的其實是引力場對處于它之中的 靜止的 單位質(zhì)量物質(zhì)的作用力，引力場強度 7 是不會隨處于它之中的物質(zhì)的速度的變化而變化的，但正因為處于引力場之中的物質(zhì)由靜止變?yōu)榱诉\動，即有了速度 v，所以引力場與運動的物質(zhì)之間的相互作用會減弱，或者說，引力場對運動的單位質(zhì)量物質(zhì)的作用力會減弱，在數(shù)量上可表示為減弱至“2221A vGm cr－ ”（我們以前總是想當(dāng)然地認為引力場對靜止單位質(zhì)量的作用力等于引力場對 運動單位質(zhì)量的作用力）。 實驗二：實驗一中如果球 A 和球 B 都帶電（比如都帶正電，球 A 所帶的靜止正電量為 Aq ，球 B 所帶的靜止正電量為 Bq ），其它的條件和過程不變，則兩次測得的兩球之間的庫侖力（用 N 和 N39。＝ N。＝2222211cvrcvqKqBA－－＝2rqKqBA＝ N，即 N39。 實驗二需要說明的是，電場強度“2AKqr”是由電磁場本身所決定的，它反映的其實是電磁場對處于它之中的 靜止的 單位電量物質(zhì)的作用力，電場強度是不會隨
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