最新磁场第2单元课件PPT.ppt 72页

'磁场第2单元 强调1.洛伦兹力对带电粒子不做功F洛⊥V、F洛⊥B，即垂直B、V决定的平面F洛只改变V方向、不改变V的大小。2.方向判断：左手定则B穿过手心，四指指正电荷运动方向，（四指指负电荷运动反方向），大拇指指运动电荷收洛伦兹力。⑷解题思路：①明确哪类粒子运动②三对应3.运动电荷在磁场中的运动状态①匀直B∥V②匀圆B⊥V③螺旋运动0<θ<900。连接4 二、带电粒子在匀强磁场中的运动1．若带电粒子的速度方向与匀强磁场方向平行，则带电粒子以入射速度v做运动．2．若带电粒子的速度方向与匀强磁场方向垂直，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速度v做运动．匀速直线匀速圆周 3.如图所示，在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B.现有一质量为m、电量为q的带电粒子，在x轴上到原点的距离为x0的P点，以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场，不计重力的影响．由这些条件可知(　　)A．能确定粒子通过y轴时的位置B．能确定粒子速度的大小C．能确定粒子在磁场中运动所经历的时间D．以上三个判断都不对解题方法:1.找圆心2.求半径3.列方程半径与v垂直，所以圆心在x、y轴的交点O处。r=x0.答案：ABC 4.电子质量为m，电荷量为q，以与x轴成θ角的速度v0射入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后从x轴上的P点射出，如图所示，求：(1)OP的长度；(2)电子由O点射入到从P点射出所需的时间t.rrθθ圆心角=偏向角=2倍弦切角 洛伦兹力的理解1．洛伦兹力和安培力的关系洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现．2．洛伦兹力方向的特点(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面．(2)当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随之变化．(3)用左手定则判断负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力时，要注意将四指指向电荷运动的反方向． 3．洛伦兹力与电场力的比较 F=qvBsinθF=qE (1)洛伦兹力方向与速度方向一定垂直，而电场力的方向与速度方向无必然联系．电场力的方向意是沿电场线的切线方向．(2)安培力是洛伦兹力的宏观表现，但各自的表现形式不同，洛伦兹力对运动电荷永远不做功，而安培力对通电导线可做正功，可做负功，也可不做功． [例1]　在如图所示宽度范围内，用场强为E的匀强电场可使初速度是v0的某种正粒子偏转θ角．在同样宽度范围内，若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场，使该粒子穿过该区域，并使偏转角也为θ(不计粒子的重力)，问：(1)匀强磁场的磁感应强度是多大？(2)粒子穿过电场和磁场的时间之比是多大？[思路点拨]带电粒子在电场和匀强磁场中偏转时的规律不同，前者做类平抛运动，后者做匀速圆周运动，注意选取相应的方法和公式类平抛运动v0………………………………………………………………………………v0θθR圆周运动 答案：C 带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动问题1．圆心的确定(1)基本思路：与速度方向垂直的直线和图中弦的中垂线一定过圆心．(2)两种情形①已知入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图所示，图中P为入射点，M为出射点)． ②已知入射方向和半径时，可以在与入射方向垂直的直线上找出距离值为半径的点，则该点是圆弧轨道的圆心。R③已知入射点、入射方向和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图，P为入射点，M为出射点)． Mbafedcv例：长方形abcd，小孔f；e在cd的中点，光屏M紧靠cd，盒内匀强磁场大小B，方向垂直abcd，粒子源不断发射相同的带电粒子，初速度不计。粒子经加速电压为U的电场加速后从f垂直ad进入，经磁场偏转后恰好从e射出。已知fd=，cd=2L，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用，求1.带电粒子的比荷q/m2.带电粒子从f运动到e的时间分析：1.圆心在v的垂线和fe连线的中垂线的交点上。2.半径：R2=ed2+od2.ORRa 解：1.在电场中利用动能定理:由几何知识：由牛顿第二定律得：2.粒子在磁场匀速圆周运动周期：在三角形eod中sina=L/R则a=600.圆弧对应的圆心角θ=1200.则从f到e的时间： 2.带电粒子在不同边界磁场中的运动a．直线边界(进出磁场具速度有对称性，如图)b．平行边界(存在临界条件，如图)圆心在两切线夹角的角平分线上。圆与MN相切，则圆心在v和MN的交点MN c．圆形边界(沿径向射入必沿径向射出，如图) 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的程序解题法——三步法：(1)画轨迹：即确定圆心，几何方法求半径并画出轨迹．(2)找联系：轨道半径与磁感应强度、运动速度相联系，偏转角度与圆心角、运动时间相联系，在磁场中运动的时间与周期相联系．(3)用规律：即牛顿第二定律和圆周运动的规律，特别是周期公式、半径公式． 例1：如图，在半径R的圆区域充满大小B的图示匀强磁场，MN为感光板，从圆最高点p垂直磁场射入大量带正电，电量q、质量m、速度v的粒子，不计粒子重力、之间相互作用，则（）A.只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上B.对着圆心入射的粒子，出射方向的反向延长线不一定过圆心C.对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越大，时间越长D.只要满足，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上。PMNOv××××××××××××分析：1.沿直径射入，必沿直径射出。B错。2.3.速度越大，半径越大。圆弧越大，但对应的圆心角越小，时间越小。A、C错。选D 例2：如图，以O圆心，R为半径的圆区域有大小B的匀强磁场，方向如图。一束带电粒子质量m、电量+q，从A位置同时以不同速度沿AO进入磁场，D为收集器，板上各点到O的距离都为2R，板两端连线平行AO，粒子不计重力。1.若粒子恰好打在收集器D的中点上，求粒子的速度2.求粒子从A达到收集器D上，最大时间t。……….……….…..…..AvR2R2RDO分析：沿半径射入，必沿半径射出。1.粒子射入收集器中点时半径为r1=R2.通过作图可知，粒子打在收集器D的左端，圆心角最大，t最长。由几何知识得：半径r2=300300300300 解：1.粒子进入磁场后在洛伦兹力作用下作圆周运动： [思路点拨]分析带电粒子的运动情况是解决问题的前提：要结合运动分析画出运动过程草图，运用半径公式及平面几何知识进行分析讨论．沿半径射入，必沿半径射出。半径相同，由对称法，可知从o1的出射方向3 [答案](1)4.19×10－6s　(2)2m 直线边界(进出磁场具速度有对称性)例4：如图L1、L2为两条平行虚线，L1上方，L2的下方有相同的匀强磁场，方向如图，A、B两点在L1上。带电粒子以v与L1成450射出，经偏转后恰好过B点，经B的速度方向与A点同向。不计重力，下列正确的（）A.粒子一定带正电B.粒子运动带负电C.若粒子在A点的速度大小变大（方向不变），它仍能经过B点D.若粒子在A点的速度大小变大（方向不变），它不能经过B点vv带正电L1上方在磁场中运动T/4，L2下方运动3T/4…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………ABvL1L2 带负电…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………AvBvL1L2L1上方在磁场中运动3T/4，L2下方运动T/4速度大小变化不影响经过B点答案D 平行边界(存在临界条件)圆心在两切线夹角的角平分线上。M和bb/是M粒子运动圆周切线，N和bb/是粒子N运动圆周切线例5.如图，平行线aa/、bb/间存在如图匀强磁场大小B。在aa/上两点射入正电粒子M、N，两粒子恰好不能越过bb/，两粒子质量均为m，电荷量均为q，两粒子从射入到bb/的时间分别为t1、t2，则（）××××××××××××××××××aba/b/MNθθ作两切线的角平分线和速度的垂线，找圆心。θθθθ [例6]　如图甲所示，M、N为竖直放置彼此平行的两块平板，板间距离为d，两板中央各有一个小孔O、O′且正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间的变化如图乙所示．有一束正离子在t＝0时垂直于M板从小孔O射入磁场．已知正离子的质量为m、带电荷量为q，正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为T0，不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响，不计离子所受重力．求：(1)磁感应强度B0的大小；(2)要使正离子从O′孔垂直于N板射出磁场，正离子射入磁场时的速度v0的可能值．[思路点拨]先分析正离子在交变磁场中的运动性质，明确物理过程，然后判断出要使正离子垂直于N板射出磁场，必须让正离子在磁场中运动的时间正好是磁场变化周期的整数倍．知T定B。 2．如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正负离子(不计重力)，从点O以相同的速率先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正负离子在磁场中(　　)A．运动时间相同B．运动轨道的半径相同C．重新回到边界时速度的大小和方向相同D．重新回到边界的位置与O点距离相等vA和v，vB和v具有对称性。关于过圆心垂直于边界的直径对称。 答案：BCD 有关洛伦兹力的多解问题1．带电粒子电性不确定形成多解受洛伦兹力作用的带电粒子，可能带正电，也可能带负电，当粒子具有相同速度时，正负粒子在磁场中运动轨迹不同，导致多解．如图所示，带电粒子以速率v垂直进入匀强磁场，若带正电，其轨迹为a，若带负电，其轨迹为b. 2．磁场方向不确定形成多解磁感应强度是矢量，如果题述条件只给出磁感应强度大小，而未说明磁感应强度方向，则应考虑因磁场方向不确定而导致的多解．如图所示，带正电的粒子以速率v垂直进入匀强磁场，若B垂直纸面向里，其轨迹为a，若B垂直纸面向外，其轨迹为b.3．临界状态不惟一形成多解带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时，由于粒子运动轨迹是圆弧状，因此，它可能穿过去了，也可能转过180°从入射面边界反向飞出，如图所示，于是形成了多解． 4．运动的往复性形成多解带电粒子在部分是电场，部分是磁场的空间运动时，运动往往具有往复性，从而形成多解．如图所示．要充分考虑带电粒子的电性、磁场方向、轨迹及临界条件的可能性，画出其运动轨迹，分阶段、分层次地求解． 1.(2011年高考海南单科)空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界．一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射．这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子．不计重力．下列说法正确的是(　　)A．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大BD 答案：BD 2。利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子．图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L.一群质量为m、电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场，对于能够从宽度为d的缝射出的粒子，下列说法正确的是(　　)写出通式答案BC最大速度对应最大半径求出最大半径和最小半径对应的最大速度和最小速度，求二者的差值通式 答案：BC 3．(2012年北京西城模拟)如图所示，在NOQ范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场I，在MOQ范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场Ⅱ，M、O、N在一条直线上，∠MOQ＝60°.这两个区域磁场的磁感应强度大小均为B.离子源中的离子(带电荷量为＋q，质量为m)通过小孔O1进入极板间电压为U的加速电场区域(可认为初速度为零)，离子经电场加速后通过小孔O2射出，从接近O点处进入磁场区域I.离子进入磁场的速度垂直于磁场边界MN，也垂直于磁场．不计离子的重力．(1)当加速电场极板电压U＝U0，求离子进入磁场中做圆周运动的半径R.(2)在OQ上有一点P，P点到O点距离为L，当加速电场极板电压U取哪些值，才能保证离子通过P点． 4．(2011年高考上海综合)“上海光源”发出的光，是接近光速运动的电子在磁场中做曲线运动改变运动方向时产生的电磁辐射．若带正电的粒子以速率v0进入匀强磁场后，在与磁场垂直的平面内做半径为mv0/qB的匀速圆周运动(见图)，式中q为粒子的电荷量，m为其质量，B为磁感应强度，则其运动的角速度ω＝________.粒子运行一周所需要的时间称为回旋周期．如果以上情况均保持不变，仅增大粒子进入磁场的速率v0，则回旋周期________(填“增大”、“不变”或“减小”)． 5.如图所示，左边有一对平行金属板，两板相距为d，电压为U；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里，图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向并垂直于纸面朝里．一电荷量为q的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径EF方向射入磁场区域，最后从圆形区域边界上的G点射出．已知弧FG所对应的圆心角为θ，不计重力．求：(1)离子速度的大小；(2)离子的质量． 本节课的目的介绍流通加工、包装、装卸搬运物流环节的基本概念、功能、分类、相关技术以及各环节的合理化 7.1流通加工7.1.1定义：流通加工是流通过程中的加工活动，是为了方便流通、方便运输、方便储存、方便销售、方便用户以及物资充分利用、综合利用而进行的加工活动与一般生产加工的区别在于所处领域不同，导致了：（1）加工主体不同（2）加工对象不同（3）加工程度不同（解包分包、裁剪分割、组配集合、废弃物再生利用等）（4）创造价值不同（完善使用价值以提高价值）（5）加工目的不同 7.1.2功能（1）集中下料，提高原材料利用率，如将钢板进行剪板、切裁；木材加工成各种长度及大小的板、方等。北京、济南、丹东等城市曾经队平板玻璃进行流通加工（集中裁片、开片供应），玻璃利用率从60％提高到85％—95％ （2）进行初加工、方便用户用量小或临时需要的使用单位，缺乏进行高效率初级加工的能力，依靠流通加工可使使用单位省去进行初级加工的投资、设备及人力等如净菜加工、将水泥加工成生混泥土、将木材或板方材加工成门窗等 (3)提高加工效率及设备利用率建立集中加工点，可以采用效率高、技术先进、加工量大的专门机具和设备提高了加工质量提高了设备利用率提高了加工效率最终是降低了加工费用及原材料成本 （4）充分发挥各种输送手段的最高效率定点、直达、大批量的远距离输送，采用船泊、火车等大量输送方式；利用汽车和其他小型车辆输送经流通加工后的多规格、小批量、多用户的产品生产厂加工点1加工点2用户用户用户等等 （5）改变功能，提高效益在流通过程中进行一些改变产品某些功能的简单加工，可以提高产品的经济效益如内地的许多制成品（如洋娃娃玩具、时装、轻工纺织产品、工艺美术品等）在深圳进行简单的装潢加工，改变产品外观功能。仅此一项，就可使产品售价提高20％以上 7.1.3流通加工类型以保存产品为主要目的的流通加工为适应多样化需要的流通加工为方便消费、省力的流通加工为提高产品利用率的流通加工为提高物流效率、降低物流损失的流通加工为衔接不同输送方式、使物流合理的流通加工为实现配送进行的流通加工 7.1.4各种产品的流通加工形式水泥熟料的流通加工机电产品的组装加工（零部件整箱运输——消费地组装）钢板剪板及下料加工木材的流通加工（按用途进行加工再运输）：磨制木屑、压缩输送；集中开木下料煤炭及其他燃料的流通加工：除杂加工；煤浆管道输送；配煤加工平板玻璃的流通加工生鲜食品的流通加工加工定制 7.1.5加工合理化加工与配送相结合加工与配套相结合加工与合理运输相结合加工与合理商流相结合加工与节约相结合 7.2包装7.2.1定义：包装指，为了保护商品、促进销售而施加的利用包装材料器具进行的封闭性保护从经济活动的过程来看，包装处于生产过程的末尾和物流过程的开始，既要根据产品性质、形状和生产工艺来进行，满足生产要求，又要考虑到适合物流过程，还要考虑到销售过程 7.2.2功能（1）保护功能防止物品的破损变形防止物品发生化学变化防止有害物质对物品的影响防止异物流入、污物污染、丢失、散失 （2）便利功能便利运输（包装规格、尺寸、重量）便利装卸便利储存（3）促销功能 7.2.3类型（P183） 7.2.4包装材料、容器及技术 7.2.5包装合理化包装合理化既包括包装总体合理化，也包括包装材料、方式的合理组合与应用1、防止包装不足包装不足指：包装强度不足；包装材料水平不足；包装容器的层次及容积不足；包装成本过低，不能保证有效包装2、防止包装过剩3、从物流角度，用科学方法确定最优包装（装卸搬运、运输、储存） 7.3装卸搬运7.3.1定义：在同一地域范围内（如车站范围、工厂范围、仓库内部等）以改变“物”的存放、支承状态的活动称为装卸，以改变“物”的空间位置的活动称为搬运，两者全称为装卸搬运 7.3.2装卸搬运的地位在物流过程中，其是不断出现和反复进行的，出现的频率远高于其他物流活动每次装卸搬运都要花费很长时间，往往是决定物流速度的关键因素装卸活动所消耗的人力也很多，费用在物流成本中占的比重很高，以我国为例，铁路运输（20％左右），船运（40％）是造成货物破损、散失、损耗、混合等损失与物流失误的主要环节 7.3.3搬运方式与搬运机械（P191） 7.3.4搬运合理化1、防止无效搬运无效搬运指消耗必要装卸劳动以外的多余装卸劳动（1）过多的装卸次数（2）过大的包装装卸（3）无效物质的装卸 2、充分利用重力和消除重力影响，进行少消耗的装卸3、充分利用机械，实现“规模装卸”4、提高“物”的装卸搬运活性装卸搬运活性指装卸搬运的物资进行装卸搬运作业的方便性。提高物的装卸搬运活性即使得物尽可能处于便于移动的状态。 装卸搬运活性指数放置状态需要进行的作业活性指数整理架箱提起托运散放地上11110置于一般容器01111集装化00112无动力车00013动力车辆或传送带00004 '