为什么金属球会上下跳动？
导读：原理是：当装有金属小球的圆形容器上下两极金属板分别带有正、负电荷时，此时金属小球也带有与下板同号的电荷。根据同号电荷相斥、异号电荷相吸的原理，金属小球受下极板的排斥和上极板的吸引，跃向上极板。一旦金属小球与上极板接触后，金属小球所带的电荷被

原理是：

当装有金属小球的圆形容器上下两极金属板分别带有正、负电荷时，此时金属小球也带有与下板同号的电荷。根据同号电荷相斥、异号电荷相吸的原理，金属小球受下极板的排斥和上极板的吸引，跃向上极板。一旦金属小球与上极板接触后，金属小球所带的电荷被中和反而带上了与上极板相同的电荷，于是又被排斥返回下极板。如此周而复始，可观察到金属小球在密闭的容器内上下跳动。当两极板电荷被完全中和时，金属小球随之停止跳动。

金属求内场强处处为0指的是合电场处处为0。即所有场源电荷在金属球内产生的电场合成以后的合电场为0。

本题中，场源电荷有两个：一是均匀带电的细杆MN，二是金属球上感应的电荷。均匀带电细杆MN在金属球内产生的电场E1与金属球上的感应电荷产生的电场E2的合电场为0。

本题问的“金属球上感应电荷产生的电场”，其实问的就是E2，而E2显然不为0。

根据E1和2的合电场为0，因此在金属球内任意一点，E1和E2的大小相等，方向相反，所以E1更大时，E2就更大。由图可知，均匀带电细杆MN在c产生的电场更大。

作为2004年欧锦赛指定用球的ROTEIRO，是阿迪达斯在2002年革命性的“飞火流星”之后推出的第四款比赛用球。尚无官方中文译名，“罗泰罗”“航海日志”“指南图”均在候选之列。阿迪达斯新闻官克里斯蒂娜**对记者介绍说，此球革命性特征有：科技上首次使用经过四年多研究攻关的热粘合、动力平衡两大技术;工序上分为40道：1是将棉布切为14米见方的标准，2至7是将布粘合、晾晒、切割、缝制、折叠、称重， *** 成内胆，8至14是在内胆上安放气嘴、充气、称重、检查金属或异物，15至26是 *** 外壳并植入内胆，27至33是加热、调整气压、定型、清洁，34至38是依次复查气压、外观、重量，39是装入包装塑料袋，40就是大功告成，装箱外运。

个胖子抱着皮球跳进水里，这个球瞬间就被弹到几十米高度，皮球就像被弹弓弹了出去，而皮球周围只有水，那么水又是如何形成一个弹弓的呢？

当金属球以一定速度掉进水里时，身后会形成一个狭长的锥形空气曲，当这个空腔重新闭合后，就会把一部分空气封闭起来，形成一个附着在金属球上的流线型空炮。此时的金属球就像在空气中一样，以接近一个G的加速度下落，原因是流线型的空炮能推迟水流分离，只有运动到尾部尖端时才出现微弱的分离。头部的高压区和分离喔的低压区之间的压差显著减小，同时水贴着空气流动，摩擦力也很低，因此空泡受到的压差阻力和摩擦阻力很小，只相当于无空泡金属球阻力的1/10。

可见，想让物体在水中以极低的阻力运动，添加一个恐怕外壳必不可少。但是想让物体乙的阻力快速弹出水面，还需要制造高速的向上水流来推动物体。要制造这样的水流非常简单，只需要让物体掉进水里。如果物体出水时动量足够大，就会让装机点周围的水受到侧向压力而快速远离，此时水的惯性力和表面张力效应之比，也就是微波数会远大于一，表示水的运动受惯性力主导。因此，水在分开时深度越大，水压就越大，减速就越快，于是形成了口大底小的锥形通气区，当这个锥形空炮扩大到极限，就会像中轴线收缩，而空炮底部比顶部运动距离更短，但底部比顶部受到的水压更大，所以空炮底部的水会更先汇合，从底部向顶部依次闭合，而水流在中心闭合时互相撞击形成高压，将中轴线出的水像空炮里挤压，出现了向上的射流。

随着空炮闭合，射流就会不断叠加增强，并跟着空炮向上运动，最后喷出水面，叫做沃辛顿射流。可见锥形通气区在和下面的射流同步上行。如果空泡底部有个较轻的物体，一半在空气里，一半在水里，那么物体就会受到水的浮力和射流较大的推力以及较小的空气阻力，从而获得足够的加速度，几乎和空炮保持同步上行，在通气区封闭时弹出水面。因此这就像一个水做的弹弓，弹想让这个水弹弓发挥更大威力，就要让通气区的容积尽量大，以便形成足够强的射流，而通气区的大小又和物体的表面积体积比负相关。在一定质量和速度下，球体由于表面积体积比最小，能制造出容积更大的通气区，因此射流最强。而同等质量和速度的长方体，虽然表面积体积比有所减小，通气区不如球体大，但可以靠较大的出水面积来增加空炮宽度，提高水面闭合时的撞击动能，也能形成较强的射流。

根据这一原理，一个横截面为椭圆形的重型胖子，以平躺姿势跳进水里时，就能制造出宽度和深度都足够大的空泡，并且在空炮闭合中形成足够强劲的射流。而胖子要做的只是在空泡底部适时的释放皮球，它就能被这个强力水弹弓瞬间加速。所以皮球飞行的高度实际上是反映了胖子入水时的姿态和动能。

跟普通比赛一样,它在被看台包围的球场上进行，球场两端各有三根50英尺高的金制的杆子，杆子顶上带有圆环，参赛者分两队骑着飞天扫帚在空中飞行对抗，每队七人，各有一名守门员、三名追球手、两个击球手和一名找球手。作为一项球类运动，“魁地奇”最奇特之处在于同时使用三种不同球进行比赛：一个像足球那么大、还比较像普通球的红球是“鬼飞球”，追球手们互相传递“鬼飞球”，设法把它穿过对方的圆环，每次可得10分，守门员负责守卫本队的圆环；两个比“鬼飞球”略小、富有侵略性的黑球叫“游走球”，它们会自己飞来窜去，总想把球员从扫帚上打落，而击球手负责保护队友不被“游走球”打中，同时将它击向对方球员；一个尺寸像颗大榛子、带有银色翅膀的金球是“金色飞贼”，它飞得像闪电一样快，找球手的工作就是把它抓住。当金色飞贼被擒的时候，抓住它的那队获得150分，一场魁地奇比赛也宣告结束。关于金色飞贼，它可以被打开，但是它只能被之一个触碰过它的人打开。但之一个碰它的人并不是这个飞贼的制造者，因为他们在制造它们的时候都戴着手套。例如在《哈利·波特与死亡圣器》中，邓布利多留给哈利的那个金色飞贼是哈利《哈利·波特与魔法石》中之一次参加比赛的时候使用过的。那次比赛中哈利并没有直接用手抓到它，而是将它差点吞了下去。因此如果哈利想打开它的时候，只能用嘴唇触碰它才能打开它。

魁地奇是巫师世界中最重要的体育运动。每个人都关注着魁地奇。魁地奇是一种高速进行的，危险而又激动人心的运动，比赛中的两支球队骑着飞天扫帚竞争，每场比赛将鬼飞球投入巨大的草地球场两端圆环次数多的一队获胜。孩子们可以在自己家中后果园上空骑着飞天扫帚玩魁地奇；霍格沃茨的学生球队打魁地奇；也有世界闻名的运动员们把魁地奇比赛作为他们的职业。世界杯的比赛吸引了数十万球迷。魁地奇运动由魔法部下属魔法体育运动司管辖。其专项职业组织名为国际魁地奇联盟，职业比赛有经过训练的魔法师救护队在场以备不时之需。比赛中受伤是司空见惯之事，但魁地奇中少有死亡事故。但确曾有裁判员在比赛中完全消失，然后几星期后出现在撒哈拉大沙漠深处。在魁地奇比赛 *** 有七百多种 *** 犯规手段，据称在1473年的首届世界杯魁地奇大赛决赛期间，所有这些犯规手段都曾出现过。魁地奇得名于魁地沼，公元11世纪此游戏在该地起源。

在JK罗琳的笔下，魁地奇可谓是魔法世界里最重要的体育运动，魁地奇运动由魔法部下属魔法体育运动司管辖。 扫帚：魁地奇比赛中的工具，队员必须乘坐扫帚进行比赛，对扫帚的规格有严格限制。球：魁地奇比赛中会用到三种共四个魁地奇球。

Quaffle 鬼飞球：直径十二英寸，相当于足球的大小，鲜红色，主要是为了在雨雪天气中也能够让队员辨认出来。鬼飞球主要用于得分，投进一个鬼飞球可获得十分。

Bludger 游走球：在比赛中会有两个游走球，它们一般是黑色铁制的，直径十英寸，比鬼飞球略小。游走球专门追击离它们最近的飞天扫帚上的队员。

Golden Snitch 金色飞贼：比赛当中最重要的球，与胡桃一般大小的金属球，有着银子做成的翅膀，飞行极快，很难被抓到。

球门：竖立在场地两边的高杆子上的圆环，每队有三个球门，它们平行排列但高度略有不同。 球员：一场比赛每队出场七名队员

Keeper 守门员(1人)：类似足球比赛当中的守门员，主要任务就是守护本方的门柱筐子，阻止对方球员得分。

Beater 击球手(2人)：主要任务是借助球棒保护本方队员不受游走球的攻击，所以他们一般将游走球击到离他们自己的球队尽可能远的地方，当然也包括将球击向对方队员。

Chaser 追球手(3人)：追球手负责进攻得分，他们会竭尽所能将鬼飞球投进对方的铁环从而得分。

Seeker 找球手(1人)：比赛中极其重要的球员，负责抓取金色飞贼，往往能使自己的球队反败为胜。所以担当找球手的通常是一些飞行最轻巧最迅速的飞手，拥有敏锐的视力、具备单手或不用手抓扫帚而飞行的能力，当然他们也是球场上最易受到对方侵害的球员。 ·没有时间的限制

·投进一个鬼飞球可获得10分

·裁判可以判一支球队罚球，如果对方犯规的话（魁地奇比赛共有七百种犯规情况）

罚球类似于足球比赛的点球，球罚出前守门员不得移动，其他队员应该停留在罚球队员身后，罚完球前亦不得移动。

·抓住金色飞贼的一方可获得150分

·只有金色飞贼被抓住，一场魁地奇比赛才能结束

·得分最多的一方将获得比赛的胜利

“弗林特差点儿使格兰芬多的找球手丧命，我相信这种事情谁都会遇到……”

—— 李·乔丹，在一场格兰芬多和斯莱特林之间的魁地奇比赛中的解说

“魁地奇”最早源自于一种早期的简单扫帚游戏魁地沼，开始时没有金色飞贼，是用一只鸟代替的，造成这种鸟大量死亡。后来金匠鲍曼·莱特发明了金色飞贼，魁地奇才完全成形。 到了十四世纪，魁地奇运动已经完全在爱尔兰确立了地位，这一点已被扎亚斯·蒙普斯对1385年的一场比赛所作的记述证实了：一支由来自科克郡的男巫组成的球队飞到兰开夏郡参加一场比赛，可实实在在激怒了当地居民，因为这支球队彻底打败了他们的英雄。那些爱尔兰人精通鬼飞球的技法，可兰开夏人从来没见过鬼飞球。当观众拔出魔杖追赶那些爱尔兰人时，他们因为害怕送命，只得逃离村子。

各种资料表明，到了十五世纪初，这种游戏已经普及到了欧洲其他地区。我们知道，挪威早就加入了这项运动（可能是古德温·尼恩的表兄奥拉夫引进了这项运动吧？），因为十五世纪初叶的抑扬格诗人因戈尔夫的诗中写道：

哦，我在空中翱翔，体会着追逐的战栗

飞贼在头顶飞旋，我的头发风中飘扬

我靠近了飞贼，人群发出狂呼的惊喜

可一只游走球飞来，我被击倒在场地。

大约在同时，法国巫师 *** 克利在他的戏剧作品《哎呀，我把脚变形了》中写下了下面几行：

格勒努：今天我不能和你一起去市场，克拉波。

克拉波：可是格勒努，我自己没法带上那头牛。

格勒努：你知道，克拉波，今天上午我要去做守门员。如果我不去，谁来拦截鬼飞球？

之一届魁地奇世界杯是在1473年举行的，球队都来自欧洲各国。路途遥远的国家的球队没能出席，责任也许在两个方面：一是那些送邀请函的猫头鹰累垮了身体，没有把信送到；二是那些接到邀请的球队不愿意作如此危险的长途跋涉，或者可能就是喜欢待在家里不愿出门。

特兰西瓦尼亚队和佛兰德斯队之间的决赛作为有史以来最激烈的一场比赛而名垂史册，当时记载的许多犯规行为以前从来没有发生过——例如，把追球手变形成为一只鸡貂，试图用大砍刀劈下守门员的脑袋；还有从特兰西瓦尼亚队队长的袍子下面放出了一百只吸血蝙蝠。

从此以后，世界杯每四年举行一次，但只是到了十七世纪，才有欧洲以外的国家的球队参加比赛。1652年，欧洲杯诞生了，此后每三年举行一次。

在众多超级球队中，也许保加利亚的弗拉察雄鹰队是最负盛名的一支。弗拉察雄鹰队曾七次获得欧洲杯冠军，无疑是当时世界上最令观众感到 *** 的一支球队。这支球队是远距离投球得分的先驱（在得分区外围相当远的地方就把球投出），总是愿意把成名的机会让给新队员。

在法国，经常获得法国联盟杯冠军的基伯龙牧马鬼飞球队，以他们那夸张的表现以及那触目惊心的桃红色队袍而闻名世界。在德国，我们发现了海德堡猎犬队，爱尔兰球队队长达伦·奥黑尔曾说了一句有名的话：这支球队“比火龙还凶猛，比火龙还聪明”。卢森堡一直是一个魁地奇实力很强的国家，给了我们一支以优良的进攻战略、总是高居得分榜首而闻名的球队——比冈维尔轰炸机队。葡萄牙的球队布拉加扫帚舰队最近一路过关斩将，以他们那开天辟地的击球手得分方式闯入了代表这项体育运动更高水平的球队行列；波兰的格罗济斯克妖精队给了我们一位大概是世界上最有革新意识的找球手约瑟夫·朗斯基。 据了解，魁地奇是在十七世纪的某个时候由一群到新西兰探究神奇植物和真菌的欧洲药草学家引进新西兰的。我们听说，这些巫师在经过了一天辛苦的搜集样品之后，为了放松一下，就在当地的一个魔法村落里打起了魁地奇。当地的巫师们看得入了迷。当时，新西兰的魔法部花费了很多时间和财力阻止麻瓜们获得毛利人的艺术品，因为那些艺术品清清楚楚地描绘着白人巫师玩魁地奇的情景（那些雕刻和绘画作品现在被陈列在惠灵顿的魔法部）。

人们认为，魁地奇传播到澳大利亚是十八世纪某个时候发生的事。据说，澳大利亚也许是玩魁地奇最理想的地方，因为澳大利亚有大片渺无人烟的地区，可以在那里修建很多魁地奇球场。

南半球大陆上的球队一直以他们的速度和表演技巧让欧洲的观众兴奋不已。其中最杰出的是莫托拉金刚鹦鹉队（新西兰），他们身穿著名的红黄蓝三色队袍，他们的吉祥物是一只叫做火花的凤凰。桑德拉雷公神队和伍朗贡勇士队近一个世纪以来一直在澳大利亚魁地奇联盟中独占鳌头。两队之间的仇恨在澳大利亚魔法界传得很神奇，所以后来人们听到一个不可能的断言或夸口时，普遍的反应便是：“对啦，我认为我要自告奋勇地去为下一届雷公神队与伍朗贡勇士队的对抗赛做裁判。” 飞天扫帚很可能是由去非洲旅行寻找炼金术和占星术知识的欧洲巫师带到非洲的——非洲的巫师一直特别擅长炼金术和占星术。尽管魁地奇在非洲还不及在欧洲普及，但它正在整个非洲大陆日趋流行。

最突出的是乌干达，现在它已经成为一个热心魁地奇运动的国家。他们最著名的球队佩顿加傲慢之旅在1986年曾和蒙特罗斯喜鹊队打成了平局，这让全世界从事魁地奇运动的人们惊讶不已。六名傲慢之旅队员最近代表乌干达出征魁地奇世界杯赛，这是从同一支球队中选出的数量最多的飞手一起进入国家队。其他著名的非洲球队包括查姆巴魔人队（多哥），善于使用倒传球技术；金比巨人屠手队（埃塞俄比亚），两次非洲杯的冠军；松巴万加阳光队（坦桑尼亚），一支备受欢迎的球队，他们的整体空翻阵形让全世界的观众欣喜不已。 魁地奇是在十七世纪初到达北美大陆的，但这个时期由欧洲传来的反巫师情绪在北美大陆极其强烈，结果放慢了魁地奇在北美大陆立足生根的速度。定居北美的巫师们——其中很多人原希望在这块新大陆上少遇到一些偏见，采取了非常谨慎的措施，无意中限制了这项运动早期的发展。

然而，在后来的岁月里，加拿大给了我们三支世界上最著名的球队：穆斯乔陨石队、黑利伯里榔头队和斯通沃尔暴风雨队。陨石队在二十世纪七十年代差点被解散，因为他们坚持赛后在附近村镇上空举行庆祝飞行，而且让扫帚尾巴拖着闪烁的火焰。现在每次比赛结束后，这支球队只在赛场内举行这一传统的庆祝活动，因此他们的比赛总是吸引着大批巫师旅游者。

美国和其他国家的情况不同，没有拥有众多世界级的魁地奇球队，因为这项运动必须与美国的“鬼空爆”竞争。鬼空爆是一种变相的魁地奇运动，是十八世纪的巫师亚伯拉罕·皮古德发明的。亚伯拉罕·皮古德从老牌国家英国带了一只鬼飞球来到美国，打算招募一支魁地奇球队。据说，皮古德的鬼飞球不小心在他的箱子里碰到他的魔杖头，结果等到他把球拿出来、开始像往常一样把它抛出去的时候，球在他的面前爆炸了。皮古德是一个非常有幽默感的人，于是他当即用几只皮革球重新制造了相同的效果。很快他放弃了关于魁地奇的所有想法，他和他的朋友们开发了一项新型体育运动，它的主要特征就是他重新命名的鬼空球能够爆炸。

在鬼空爆这项运动中，双方各有十一名运动员。队友之间相互传递鬼空球——也就是变性的鬼飞球，设法在它爆炸之前把它投进球场顶端的一只“小坩埚”里。任何拿着鬼空球的运动员，如果球在他手中爆炸，他就必须退出比赛。一旦鬼空球被安全地投进了“小坩埚”（一种盛着阻止鬼空球爆炸的溶液的小坩埚），那支投中的球队就获得一分，然后再将一只新的鬼空球拿到球场上。鬼空爆作为一项只有少数人参加的运动在欧洲也曾有过一段成功的日子，尽管绝大多数人仍然热衷于魁地奇运动。

虽然鬼空爆的魅力和魁地奇运动的魅力不相上下，但是魁地奇在美国正受到越来越多的人的欢迎。两支球队最近闯入了国际水平的行列：来自德克萨斯的甜水全星队，这支球队在1993年与基伯龙牧马鬼飞球队经过了一场激动人心的五天鏖战后，当之无愧地获得了冠军；来自马塞诸萨的菲奇堡飞雀队，他们已经七次获得了美国联盟杯冠军，他们的找球手马克西·布兰奇三世在最近的两届世界杯上一直出任美国队队长。 整个南美洲都在玩魁地奇，但是这项运动必须与已经在当地普及的鬼空爆相抗衡，鬼空爆在这里的普及程度和在北美一样。阿根廷和巴西都曾在上个世纪进入了世界杯四分之一决赛。南美魁地奇技术最成熟的国家无疑是秘鲁，十年内，它将崭露头角，成为之一届拉丁美洲国家魁地奇世界杯的冠军。

人们相信秘鲁的男巫是从那些被国际巫师联合会派到秘鲁的欧洲巫师那里接触到魁地奇的，这批欧洲巫师来秘鲁的目的是为了监控毒牙龙（秘鲁当地的火龙）。从那时起，魁地奇就成了当地魔法界一项令人心醉神迷的体育运动，他们最著名的球队是塔拉波托树上飞队。树上飞队最近环游欧洲，受到了极大的欢迎。 魁地奇在亚洲从没能得到广泛发展，因为在许多亚洲国家，飞毯仍是巫师们最偏爱的交通工具，而飞天扫帚却很稀罕。像印度、巴基斯坦、孟加拉国、伊朗和蒙古这些国家的魔法部，都用一种怀疑的目光看待魁地奇，所有这些国家的飞毯贸易都很兴隆，尽管这项运动在那些游手好闲的巫师当中有一些狂热的爱好者。

以上这条原则中惟一例外的是日本。在上个世纪，魁地奇在日本逐步得到了普及。最成功的日本球队是丰桥天狗队，1994年，该队险胜立陶宛的戈罗多克怪兽队，获得冠军。然而，国际巫师联合会魁地奇委员会对日本人在比赛失利的时候就放火烧他们的扫帚这一做法感到不满，认为这种作法是对优质木材的浪费。