1、前言最初思路提出:张攀2004年于白鹭洲中学,整理:喻贤涛。本文理论基础:带电小球在电场中会向一侧运动,电场中的势能转化为小球动能,再转化为磨擦热能。本文理想目标:在减少电荷损失及电场间影响下得到磨擦热。此文为讨论形式,请大家发现问题后将其改善并继续让大家讨论。正文一、基本原型设有一带电小球,我们将其置于电场中,比如正负电板间。它在力的作用下会向一侧移动。在小球前进方向的电板上开个小孔,使其逸出。离开电场后,调整磨擦力大小,使其速度减慢至零。现在,在小球刚才运动方向的垂直方向加上另一个电场,使小球向垂直方向加速。重复刚才的动作,直到小球拐三次后回到第一个电场,这样,小球就完成了一个循环。接下来
2、,小球会在四个互相垂直的电场间一直循环运动下去。二、改进1.问题:小球进入下一个电场时速度不可能为零,因为速度为零就进不了,这样小球就会做抛物线运动。改进:在提供磨擦力的平台上增加轨道,在下一个电场处甚至可以加塑料或海绵等缓冲,因为我们目标是得到磨擦热。2.问题:四个电场会有影响,小球可能受力情况不明。改进:电场外可加屏蔽层。3.问题:电板及带电小球电荷损失,运动速度会变慢。改进:将系统整体置于真空环境,正负电板接电池。三、结论与讨论通过以上运动过程,带电小球将电场势能转化为动能,又源源不断地磨擦做功,转化为热能。但是,除了一开始给电板及小球带上电,后来就没有加入更多的能量。这样,就是一台永动机了!所以,小球会不会一直运动下去?或者,小球能不能运动足够长的时间,一天,两天,一个月,一年?如果能,那么它磨擦做功的能量究竟从何而来?如果不能,那么问题会出在哪里?怎么可以改进以去除这个问题?后记感谢并怀念白鹭洲中学的一切,人,事,物。对本文设想的运动模型做改动时,请明确目标:使小球磨擦做功。有好想法请email: