电荷间的相互作用
1 1．（2017秋•黄石期末）甲、乙是两个轻质泡沫小球，丙是用毛皮摩擦过的橡胶棒，甲、乙、丙三者之间相互作用时的场景如图所示，由此可判断（ ）
A．小球甲一定带正电 B．小球乙可能带正电
C．小球乙可能不带电 D．小球甲可能不带电
2．（2017春•惠山区校级期末）在探究带电物体的性质实验中，同学们用不同的方式使物体带上电后去靠近与丝绸摩擦过的玻璃棒以及与毛皮摩擦过的橡胶棒，发现带电物体与它们之间不是吸引就是排斥，探究此实验的目的是为了得出（ ）
A．利用摩擦等方式能让物体带电
B．同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥
C．自然界只有两种电荷
D．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
3．如图所示，一个女孩与两个带静电的大球接触后，原来下垂的头发都飘起来了。下列关于这个现象的说法中，正确的是（ ）
A．带静电的大球吸引不带电的头发，而使头发飘起来
B．人与带静电的两个大球接触后，两手分别带上不同的电荷，不同电荷相互排斥而使头发飘起来
C．人与带静电的两个大球接触后，头发带上异种电荷，异种电荷相互吸引，而使头发飘起来
D．人与带静电的两个大球接触后，头发带上同种电荷，同种电荷相互排斥，使头发相互排斥而飘起来
4．（2018秋•淅川县期中）如图所示是在科技馆用手触摸静电球时，头发丝一根根竖起，形成“怒发冲冠”的有趣景象。对竖起的头发丝所带电荷判断，正确的是（ ）
A．一定是正电荷 B．一定是负电荷
C．一定是同种电荷 D．一定是异种电荷
5．（2018秋•和平区期中）将b、c两个轻质小球用绝缘细线悬挂而静止。现用带正电荷的a球分别靠近b、c两球，发现a、b间排斥，a、C间相互吸引。则下列说法正确的是（ ）
A．b球原来一定带正电荷，c球原来一定带负电荷
B．b球原来一定带正电荷，c球原来可能不带电荷 电荷间的相互作用
第３５卷第４期 ２０１３年１２月 南昌大学学报（工科版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎａｎｃｈａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ） Ｖ０Ｊ．３５ Ｎｏ．４ Ｄｅｅ．２０１３
文章编号：１００６—０４５６（２０１３）０４—０３７５—０５
两超导电荷量子比特与压缩相干态相互
作用的纠缠特性
廖庆洪ｈ，岫 ，刘晔ｈ，Ｍｕｈａｍｍａｄ Ａｓｈｆａｑ Ａｈｍａｄ。
（１．南昌大学ａ．电子信息工程系，江西南昌３３００３１；ｂ．材料科学与工程学院，江西南昌，３３００３１； ２．北京师范大学射线束技术与材料改性教育部重点实验室，北京１００８７５； ３．ＣＯＭＳＡＴＳ信息技术学院物理系，拉合尔市５４０００，巴基斯坦）
摘要：通过计算线性熵研究了两超导电荷量子比特与压缩相干态相互作用系统的纠缠动力学特性，讨论了两 超导量子比特相对位相和压缩参数对线性熵的影响。结果表明：两超导量子比特初时处于最大纠缠态时，线性熵 的值在复苏时间的一半时刻几乎趋近于零。随着压缩参数的增大，线性熵随时间的演化呈现更多的振荡行为，并 且延长了线性熵最大值的持续时间，而线性熵的最大值基本保持不变。两超导量子比特的相对位相减小了两比特 和场的纠缠。 关键词：线性熵；纠缠；超导电荷量子比特 中图分类号：Ｏ４３１．２ 文献标志码：Ａ
Ｅｎｔａｎｇｌｅｍｅｎｔ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｉｎ ｔｗｏ ｓｕｐｅｒｃ０ｎｄｕｃｔｉｎｇ ｃｈａｒｇｅ ｑｕｂｉｔｓ
ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｎｇ ｗｉｔｈ ａ ｓｑｕｅｅｚｅｄ ｃｏｈｅｒｅｎｔ ｓｔａｔｅ
ＬＩＡＯ Ｑｉｎｇｈｏｎｇ ， ，ＬＩＵ Ｙｅｈ，Ｍｕｈａｍｍａｄ Ａｓｈｆａｑ Ａｈｍａｄ
（１ ａ．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｃｈａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３００３ １，Ｃｈｉｎａ； ｉｂ．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｃｈａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３００３１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｂｅａｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｂｅｒｉｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００８７５，Ｃｈｉｎａ； ３．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ，ＣＯＭＳＡＴＳ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌａｈｏｒｅ ５４０００，Ｐａｋｉｓｔａｎ）
第一节 电荷间的相互作用
一、 素质教育目标
（一） 知识教学点
1知道在什么情况下带电体可看成是点电荷
2•了解电荷的相互作用，并能应用库仑定律解决一些简单的实际问题
3•知道元电荷是实验得出的最小电量，元电荷 e=1.60 x 10-19 C
（二） 能力训练点
由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力，控制变量的科学研究方法。
（三） 德育渗透点
介绍元电荷时适当扩展，渗透物质无限可分的辩证唯物主义观点
二、 重点、难点、疑点及解决办法
1 •重点
库仑定律库仑力
2. 难点
库仑定律的定性演示
3. 疑点
静电力常量K的数值的确定
4. 解决办法
讲清库仑定律及适用条件，说明库仑力符合力的特征，遵守牛顿第三定律，说清 K的
单位由公式中各量单位确定，其数值则由实验确定。为定性演示库仑定律，应使 带电小球表面光滑，防止尖端放电，支架应选绝缘性能好的，空气要干燥（采用 红外线灯照射空气）。
三、 课时安排 1课时
四、 教具准备
玻璃棒，丝绸，系有丝线的包有铝箔的泡沫塑料小球，红外线灯，库仑扭秤模型或挂 图。
五、 学生活动设计
本课学生活动主要集中体现在两处：
1学生观察演示实验定性分析，两带电体间的作用力大小与距离及带电体 的带电量有关。
2•应用库仑定律解决简单实际问题的练习。
六、 教学步骤
（一） 明确目标
经过本课的讲授使学生知道点电荷、元电荷、库仑力的概念，理解库仑定律及其适用 的条件，并能解决一些简单的实际问题； 培养学生对实际复杂问题进行简化、 抽象的思维能
力及如何建立物理模型，渗透物质可分的思想，适当介绍粒子研究的物理学进展。
（二） 整体感知
库仑定律是本课的核心， 是静电学中的重要知识， 它既是电荷间相互作用的基本规律， 又是学习电场强度的基础，也是今后学习氢原子结构模型的依据。
（三） 重点、难点的学习与目标完成过程
1创设情景
［提问］用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近包有铝箔的小球， 会发生什么情况？让学
四种基本相互作用
牛顿在他的著作《自然哲学的数学原理》前言中写道：“我奉献这一作品，作为哲学的数学原理，因为哲学中的全部责任似乎在于——从运动的现象去研究自然界中的力，然后从这些力去说明其他现象。”牛顿本人正是实践这样思路的先驱，他在发表三个运动定律的同时，发表了万有引力定律。牛顿以后的三百年来，物理学家们从各种自然现象中，寻找支配这些运动现象的力。目前，物理学界公认，自然界存在四种基本的相互作用：万有引力（简称引力）、电磁力、强相互作用和弱相互作用。
在宏观世界里，能显示其作用的只有两种：引力和电磁力。
引力是所有物体之间都存在的一种相互作用。由于引力常量G很小，因此对于通常大小的物体，它们之间的引力非常微弱，在一般的物体之间存在的万有引力常被忽略不计。但是，对于一个具有极大质量的天体，引力成为决定天体之间以及天体与物体之间的主要作用。例如，地球对于它表面上的一般物体的引力，决定了物体的自由下落和抛体运动的规律。引力对于天体、人造地球卫星或关闭动力后的航天器的运动，起主宰作用。
电磁相互作用包括静止电荷之间以及运动电荷之间的相互作用。两个点电荷之间的相互作用规律是19世纪法国物理学家库仑发现的。运动着的带电粒子之间，除存在库仑静电力作用外，还存在磁力（洛伦兹力）的相互作用。根据麦克斯韦电磁理论和狭义相对论，电和磁是密切相关的，是统一的。在一个参考系中观察到的磁力可以和另一个参考系中观察到的库仑力联系起来，因此，电力、磁力统一为电磁相互作用。
引力、电磁力能在宏观世界里显示其作用。这两种力是长程力，从理论上说，它们的作用范围是无限的。但是，电磁力与引力相比，要弱得多。宏观物体之间的相互作用，除引力外，所有接触力都是大量原子、分子之间电磁相互作用的宏观表现。
弱相互作用和强相互作用是短程力。短程力的相互作用范围在原子核尺度内。强作用力只在1510m范围内有显著作用，弱作用力的作用范围不超过1610m。这两种力只有在原子核内部和基本粒子的相互作用中，才显示出来，在宏观世界里不能察觉它们的存在。弱相互作用是在原子核的衰变中发现的，核子（质子、中子）、电子和中微子等参与弱相互作用。强相互作用是介子和重子（包括质子、中子）之间的相互作用，因为这种力把核子束缚在一起，核物理学家们把它称为核相互作用。
