物理冲突分离原理解决问题实例分析

物理冲突分离原理解决问题实例分析

一、现代TRIZ提出的四条分离原理：

1.空间分离

2.时间分离

3.基于条件的分离

4.整体与部分的分离

二、分离原理及其实例

（一）空间分离原理

1.空间分离原理

所谓空间分离原理是将冲突双方在不同的空间分离，以降低解决问题的难度。当关键子系统冲突双方在某一空间只出现一方时，空间分离是可能的。应用该原理时，首先应回答如下问题：

（1）是否冲突一方在整个空间中“正向”或“负向”变化？

（2）在空间中的某一处冲突的一方是否可不按以一个方向变化？

（3）如果冲突的一方可不按一个方向变化，利用空间分离原理是可能的。

2.分离原理与四十条发明原理的对应关系

● 1.分割

● 2.分离

● 3.局部质量

● 4.不对称

●7.套装

●13.反向

●17.维数改变

●24.中介物

●26.复制

●30.柔性壳体或薄膜

3.空间分离原理解决问题实例

（1）.自行车采用链轮与链条传动是一个采用空间分离原理的例子。在链轮与链条发明前，自行车存在两个物理冲突，其一为了高速行走需要一个直径大的车轮，为了乘坐舒适，需要一个小的车轮，车轮既要大又要小形成了物理冲突；其二骑车人既要快蹬脚蹬，以提高速度，又要慢瞪以感觉舒适。链条在空间上将链轮的运动传递给飞轮，飞轮驱动自行车后轮旋转；其次链轮直径大于飞轮，链轮以较慢的速度旋转将导致飞轮较快的旋转速度。因此，骑车人可以较慢的速度驱动脚蹬，自行车后轮将以较快的速度旋转，自行车车轮直径也可以较小。（2）.潜水艇利用电缆拖着千米之外的声纳探测器，以在黑暗的海洋中感知外部世界的信息。

被拖的声纳探测器与产生噪声海洋中感知外部世界的信息。

（3）波音公司改进737设计过程中，出现的技术冲突为：即希望发动机吸入更多的空气，但又不希望发动机罩与地面的距离减少。将其转变为物理冲突：发动机罩的直径应该加大，以吸人更多的空气，但机罩直径又不能太大防止路而和机罩的间距减少。利用空间分离原理来解决该物理冲突，可

以将对称设计改为不对

称设计。如图所示；

（二）时间分离原理

1. 时间分离原理

所谓时间分离原理是待冲突双方在不同的时间段分离，以降低解决问题的难度。当关键子系统冲突双方在某一时间段只出现一方时，时间分离是可能的。应用该原理时，首先应回答如下问题：

（1）是否冲突一方在整个时间段中“正向”或“负向”变化？

（2）在时间段中的某一处冲突的一方是否可不按以一个方向变化？

（3）如果冲突的一方可不按一个方向变化，利用时间分离原理是可能的。

2. 时间原理与四十条发明原理的对应关系

●9.预加反作用

●10.预操作

●11.预补偿

●15.动态化

●16.未达到或超过的作用

●18.振动

●19.周期性作用

●20.有效作用的连续性

●21.紧急行动

●29.气压与液压结构

●34. 抛弃与修复

●37.热膨胀

3. 时间分离原理解决问题实例

（1）坑井安全防护系统。在生产和市政中，吊物孔和检修井军用盖板覆盖，用来防止人员及杂物坠落坑井内。在实施吊物或检修操作时，将盖板打开，用临时“安全拦网”等措施将打开的坑井围起来。所以，在平常的时候应该使井盖覆盖，防止“坠落”事件，而在作业的时候应不覆盖，满足作业要求，二者在时间上不冲突，故采用时间分离原理。

（2）航空母舰上飞机停放。航空母舰上的飞机在不工作时，每架飞机占用空间将很大，在航空母舰上有限的停放位置里，只能停放较少的飞机，所以具有空间要小；而飞机必须有足够大的机翼才能使飞机飞行，应该具有足够大的空间，这与上述矛盾。但二者在时间上是分开的，在不飞行时，可以小空间，在飞行时，要有大空间，所以，可以采用“动态化”，改变机翼形状，采用折叠式，使机翼竖起，减少占用空间。

（3）折叠自行车。自行车在行驶时需要具有一定的空间，能承载骑车人，而在不行驶时，需要停放在某处，这时，它不被使用，占用空间过大，导致空间上的浪费。但二者在时间上是分开的，一个为行驶，一个为停放，满足时间分离原理，故可减小停放时自行车占用空间，将自行车折叠，放出可用空间。

（三）基于条件的分离原理

1. 基于条件的分离原理

将冲突双方在不同的条件下分离，以降低解决问题的难度。当关键子系统冲突双方在某一条件下只出现一方时，基于条件分离是可能的。应用该原理时，首先应回答如下问题：（1）是否冲突一方在所有条件下都要求中“正向”或“负向”变化？

（2）在某些条件下，冲突的一方是否可不按以一个方向变化？

（3）如果冲突的一方可不按一个方向变化，利用基于条件的分离原理是可能的。

2. 基于条件的分离原理与四十条发明原理的对应关系

● 1.分割

● 5.合并

● 6.多样性

●7.套装

●8.质量补偿

●13.反向

●14.曲面化

●22.变有害为有益

●23.反馈

●25.自服务

●27.低成本，不耐用物体代替耐用物体

●33.同质性

●35.参数变化

3. 基于条件的分离原理解决问题实例

（1）水管要刚性好，以免因水的重量而变形，但水管要软，以避免水管在冬天被冻裂，两

个条件不冲突，所以，选择弹塑性好的复合材料，既可以满足水重量带来的变形，又可以满足不被冻裂。

（2）水中充入气泡。训练池里的水要软，以减轻水对运动员的冲击伤害，但又要求水必须硬，以支撑运动员的身体，水的软硬取决于跳入者入水的速度。相对速度高，水是硬物质，反之是软物质。

（3）发电药丸。台湾工研院研发出的“发电药丸”，研究团队将发电原料“氢”做成固态，放进水里，就可以充电。研究团队将氢存储起来，制成药丸，方便携带。当人们需要用“电”这个条件时，只需将药丸放进水里；当不需要用“电”时，药丸可以方便揣在兜里，方便携

带。

（四）整体与部分的分离原理

1. 整体与部分的分离原理

将冲突双方在不同的层次分离，以降低解决问题的难度。当冲突双方在关键子系统层次只出现一方，而该方在子系统、系统或超系统层次内不出现时，整体与部分的分离是可能的。

2. 整体与部分的分离原理解决问题实例

●12.等势性

●28.机械系统的替代

●31.多孔材料

●32.改变颜色

●35.参数变化

●36.状态改变

●38.加速强氧化

●39.惰性环境

●40.复合材料

3. 整体与部分的分离原理解决问题实例

（1）上述坑井安全防护系统。临时“安全拦网”受自身条件所限，只能拦阻重量较轻、体积较大的物品，对于人员、较重的物品以及体积较小的物品无法有效拦阻，属于软防护。这是一个物理冲突，若想有效阻拦，需要足够重量的拦网，而拦网对工作人员不方便，而重量较轻的拦网不能有效阻拦，故冲突。该防护系统将拦网与井盖结合在一起，不作业时，放下井盖可覆盖井口，作业时，打开井盖，并将拦网拉开，与井盖连接固定，变为刚性结构，形成有效拦阻。

（2）自行车的链条。自行车链条整体看处于柔性状态，满足两链轮远距离传动，而局部来看，每个链节为刚性，在链轮转动时，不易发生断裂等破坏，这就应用了整体与部分的分离

原理。

（3）翻盖手机。人们希望手机在携带时可以小一点，这样可以方便一些，又希望在使用时可以大一些，用起来舒适，这样，翻盖手机既满足了方便携带，又满足使用舒适；在整体上，翻盖手机很小，的确便于携带，而在使用时，将盖翻起，扩大了使用面，手机“变大”了，也就使用舒适了。

三、总结

通过本门课的学习，我了解了发明与创新的过程、方法，也了解了在发明与创新的过程中，可能存在的问题、困难，也学会了如何能用TRIZ理论解决这些问题：通过应用40条发明原理解决技术冲突，应用4条分离原理解决物理冲突。这些理论不仅能解决发明创新中的问题，也可以解决日常生活中出现的问题，这对我有很大的帮助。

高三物理高考第一轮专题复习——电磁场(含答案详解)

高三物理第一轮专题复习——电磁场 在以坐标原点O 为圆心、半径为r 的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x 轴的交点A 处以速度v 沿－x 方向射入磁场，恰好从磁场边界与y 轴的交点C 处沿＋y 方向飞出。 （1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m ； （2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B ’，该粒子仍从A 处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B ’多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t 是多少？ 电子自静止开始经M 、N 板间（两板间的电压 为U ）的电场加速后从A 点垂直于磁场边界射入宽度为d 的匀强磁场中， 电子离开磁场时的位置P 偏离入射方向的距离为L ，如图所示．求匀强磁 场的磁感应强度．（已知电子的质量为m ，电量为e ） 高考）如图所示，abcd 为一正方形区域，正离子束从a 点沿ad 方向以0 =80m/s 的初速度射入，若在该区域中加上一个沿ab 方向的匀强电场，电场强度为E ，则离子束刚好从c 点射出；若撒去电场，在该区域中加上一个垂直于abcd 平面的匀强磁砀，磁感应强度为B ，则离子束刚好从bc 的中点e 射出，忽略离子束中离子间的相互作用，不计离子的重力，试判断和计算： （1）所加磁场的方向如何？（2）E 与B 的比值B E /为多少？

制D 型金属扁盒组成，两个D 形盒正中间开有一条窄缝。两个D 型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。图乙为俯视图，在D 型盒上半面中心S 处有一正离子源，它发出的正离子，经狭缝电压加速后，进入D 型盒中。在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速。如此周而复始，最后到达D 型盒的边缘，获得最大速度，由导出装置导出。已知正离子的电荷量为q ，质量为m ，加速时电极间电压大小为U ，磁场的磁感应强度为B ，D 型盒的半径为R 。每次加速的时间很短，可以忽略不计。正离子从离子源出发时的初速度为零。 （1）为了使正离子每经过窄缝都被加速，求交变电压的频率； （2）求离子能获得的最大动能； （3）求离子第1次与第n 次在下半盒中运动的轨道半径之比。 如图甲所示，图的右侧MN 为一竖直放置的荧光屏，O 为它的中点，OO’与荧光屏垂直，且长度为l 。在MN 的左侧空间内存在着方向水平向里的匀强电场，场强大小为E 。乙图是从甲图的左边去看荧光屏得到的平面图，在荧光屏上以O 为原点建立如图的直角坐标系。一细束质量为m 、电荷为q 的带电粒子以相同的初速度 v 0从O’点沿O’O 方向射入电场区域。粒子的重力和粒子间的相互作用都可忽略不计。 （1）若再在MN 左侧空间加一个匀强磁场，使得荧光屏上的亮点恰好位于原点O 处，求这个磁场的磁感强度的大小和方向。 （2）如果磁感强度的大小保持不变，但把方向变为与电场方向相同，则荧光屏上的亮点位于图中A 点处，已知A 点的纵坐标 l y 3 3 ，求它的横坐标的数值。 E 、方向水平向右，电场宽度为L ；中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里。一个质量为m 、电量为q 、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O 点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到O 点，然后重复上述运动过程。求： （1）中间磁场区域的宽度d ； （2）带电粒子从O 点开始运动到第一次回到O 点所用时间t 。 如下图所示，PR 是一块长为L= 4m 的绝缘平板，固定在水平地面上，整个空间有一个平行 B B l O 甲 乙

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物理冲突分离原理解决问题实例分析 一、现代TRIZ提出的四条分离原理： 1.空间分离 2.时间分离 3.基于条件的分离 4.整体与部分的分离 二、分离原理及其实例 （一）空间分离原理 1.空间分离原理 所谓空间分离原理是将冲突双方在不同的空间分离，以降低解决问题的难度。当关键子系统冲突双方在某一空间只出现一方时，空间分离是可能的。应用该原理时，首先应回答如下问题： （1）是否冲突一方在整个空间中“正向”或“负向”变化？ （2）在空间中的某一处冲突的一方是否可不按以一个方向变化？ （3）如果冲突的一方可不按一个方向变化，利用空间分离原理是可能的。 2.分离原理与四十条发明原理的对应关系 ● 1.分割 ● 2.分离 ● 3.局部质量 ● 4.不对称 ●7.套装 ●13.反向 ●17.维数改变 ●24.中介物 ●26.复制 ●30.柔性壳体或薄膜 3.空间分离原理解决问题实例 （1）.自行车采用链轮与链条传动是一个采用空间分离原理的例子。在链轮与链条发明前，自行车存在两个物理冲突，其一为了高速行走需要一个直径大的车轮，为了乘坐舒适，需要一个小的车轮，车轮既要大又要小形成了物理冲突；其二骑车人既要快蹬脚蹬，以提高速度，又要慢瞪以感觉舒适。链条在空间上将链轮的运动传递给飞轮，飞轮驱动自行车后轮旋转；其次链轮直径大于飞轮，链轮以较慢的速度旋转将导致飞轮较快的旋转速度。因此，骑车人可以较慢的速度驱动脚蹬，自行车后轮将以较快的速度旋转，自行车车轮直径也可以较小。

（2）.潜水艇利用电缆拖着千米之外的声纳探测器，以在黑暗的海洋中感知外部世界的信息。被拖的声纳探测器与产生噪声海洋中感知外部世界的信息。（3）波音公司改进737设计过程中，出现的技术冲突为：即希望发动机吸入更多的空气，但又不希望发动机罩与地面的距离减少。将其转变为物理冲突：发动机罩的直径应该加大， 以吸人更多的空气，但机罩直径又不能太大防止路而和机罩的间距减少。利用空间分离原理来解决该物理冲突，可以将对称设计改为不对称设计。如图所示；（二）时间分离原理1. 时间分离原理所谓时间分离原理是待冲突双方在不同的时间段分离，以降低解决问题的难度。当关键子系统冲突双方在某一时间段只出现一方时，时间分离是可能的。应用该原理时，首先应回答如下问题：（1）是否冲突一方在整个时间段中“正向”或“负向”变化？（2）在时间段中的某一处冲突的一方是否可不按以一个方向变化？（3）如果冲突的一方可不按一个方向变化，利用时间分离原理是可能的。2. 时间原理与四十条发明原理的对应关系●9.预加反作用●10.预操作●11.预补偿●15.动态化●16.未达到或超过的作用 ●18.振动●19.周期性作用●20.有效作用的连续性●21.紧急行动●29.气压与液压结构●34. 抛弃与修复●37. 热膨胀

高考物理一轮复习磁场专题

第十一章、磁场 一、磁场： 1、基本性质：对放入其中的磁极、电流有力的作用。 磁极间、电流间的作用通过磁场产生，磁场是客观存在的一种特殊形态的物质。 2、方向：放入其中小磁针N极的受力方向（静止时N极的指向） 放入其中小磁针S极的受力的反方向（静止时S极的反指向） 3、磁感线：形象描述磁场强弱和方向的假想的曲线。 磁体外部：Ｎ极到Ｓ极；磁体内部：Ｓ极到Ｎ极。 磁感线上某点的切线方向为该点的磁场方向；磁感线的疏密表示磁场的强弱。 ４、安培定则：（右手四指为环绕方向，大拇指为单独走向） 二、安培力： １、定义：磁场对电流的作用力。 ２、计算公式：Ｆ＝ＩＬＢsinθ＝Ｉ⊥ＬＢ式中：θ是Ｉ与Ｂ的夹角。 电流与磁场平行时，电流在磁场中不受安培力；电流与磁场垂直时，电流在磁场中受安培力最大：Ｆ＝ＩＬＢ 0≤F≤ＩＬＢ ３、安培力的方向：左手定则——左手掌放入磁场中，磁感线穿过掌心，四指指向电流方向，大拇指指向为通电导线所受安培力的方向。 三、磁感应强度Ｂ： １、定义：放入磁场中的电流元与磁场垂直时，所受安培力Ｆ跟电流元ＩＬ的比值。

qB m v r =２、公式： 磁感应强度Ｂ是磁场的一种特性，与Ｆ、Ｉ、Ｌ等无关。 注：匀强磁场中，Ｂ与Ｉ垂直时，Ｌ为导线的长度； 非匀强磁场中，Ｂ与Ｉ垂直时，Ｌ为短导线长度。 ３、国际单位：特斯拉（Ｔ）。 ４、磁感应强度Ｂ是矢量，方向即磁场方向。 磁感线方向为Ｂ方向，疏密表示Ｂ的强弱。 ５、匀强磁场：磁感应强度Ｂ的大小和方向处处相同的磁场。磁感线是分布均匀的平行直线。例：靠近的两个异名磁极之间的部分磁场；通电螺线管内的磁场。 四、电流表（辐向式磁场） 线圈所受力矩：M=NBIS ∥=k θ 五、磁场对运动电荷的作用： 1、洛伦兹力：运动电荷在磁场中所受的力。 2、方向：用左手定则判断——磁感线穿过掌心，四指所指为正电荷运动方向（负电荷运动的反方向），大拇指所指方向为洛伦兹力方向。 3、大小：F=qv ⊥B 4、洛伦兹力始终与电荷运动方向垂直，只改变电荷的运动方向，不对电荷做功。 5、电荷垂直进入磁场时，运动轨迹是一个圆。 IL F B =

什么是技术冲突,列举生活中的技术冲突

发明问题与创新理论作业 班级：机械 姓名： 学号：200907 1、什么是技术冲突？列举生活中遇到的技术冲突。 答：着市场竞争的日益加剧，对产品开发速度的要求越来越快。技术系统的进化速度已成为现代经济竞争的焦点。与10年前相比，一方面，新产品占有市场的进程正在加快，而新产品成为老产品的市场寿命也在缩短。花费较长时间开发新产品既是陈旧的观念，又是竞争中被淘汰的潜在危机.另一方面，许多设计人员只知提高产品的性能，但不知提高产品的级别。面对产品一个特征参数的改进带来对另一特征参数产生的负面影响所引起的技术冲突，设计人员只能按照传统的设计方法，采用折衷法解决设计中的冲突，但折衷解通常不是创新解。因此设计人员不知或不会同时满足冲突双方需求的解法是造成上述局面的关键。 在新产品或工艺的开发策略中，TRIZ是当今世界公认的正确、高效的技术创新理论，TRIZ是俄文缩写，即TIPS(theory of inventive problem solving)—发明问题解决理论，由前苏联著名发明家G. Altshuller创立，其核心是技术系统进化原理。根据TRIZ理论，技术系统进化速度将随一般冲突的解决而降低，使其产生突变的唯一方法是解决阻碍技术系统进化的深层次冲突。 生活中技术冲突的例子：现实生活中虽然有毯子，但毯子都不会飞的，原因是由于地球引力，毯子具有重量，而毯子比空气重。那么在什么条件下毯子可以飞翔? 我们可以施加向上的力，或者让毯子的重量小于空气的重量，或者希望来自地球的重力不存在。如果我们分析一下毯子及其周围的环境，会发现这样一些可以利用的资源，如空气中的中微子流、空气流、地球磁场、地球重力场、阳光等，而毯子本身也包括其纤维材料，形状、质量等。那么利用这些资源可以找到一些让毯子飞起来的办法，比如毯子的纤维与中微子相互作用可使毯子飞翔，在毯子上安装提供反向作用力的发动机，毯子在没有来自地球重力的宇宙空间，毯子由于下面的压力增加而悬在空中（气垫毯），利用磁悬浮原理，或者毯子比空气轻。这些办法有的比较现实，但有的仍然看似不可能，比如毯子即使很轻，但也比空气重，对这一点我们还可以继续分析。比如毯子之所以重是因为其材料比空气重，解决的办法就是采用比空气轻的材料制作毯子，或者毯子象空中的尘埃微粒一样大小，等等。 2、试用40个创新原理中的“分离原理”解决生活中遇到的问题. 答：手机万能充的发明,在手机试用的初期大部分都是是用直冲，没个手机用一个充电器充电的时候手机没法随声携带使用，通过40个创新原理中的“分离理论”将手机的充电环节分离，用万能充取代手机来给手机电池充电。两个电池循环使用，于是就解决了手机充电与使用之间的矛盾。

高考物理：专题9-磁场(附答案)

专题9 磁场 1.（15江苏卷）如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长NM 相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是 答案：A 解析：因为在磁场中受安培力的导体的有效长度(A)最大，所以选A. 2．（15海南卷）如图，a 是竖直平面P 上的一点，P 前有一条形磁铁垂直于P ，且S 极朝向a 点，P 后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过a 点.在电子经过a 点的瞬间.条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向（） A ．向上 B.向下 C.向左 D.向右 答案：A 解析：条形磁铁的磁感线方向在a 点为垂直P 向外，粒子在条形磁铁的磁场中向右运动，所以根据左手定则可得电子受到的洛伦兹力方向向上，A 正确. 3.（15重庆卷）题1图中曲线a 、b 、c 、d 为气泡室中某放射物质发生衰变放出的部分粒子的经迹，气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向里.以下判断可能正确的是 A.a 、b 为粒子的经迹 B. a 、b 为粒子的经迹 C. c 、d 为粒子的经迹 D. c 、d 为粒子的经迹 答案：D 解析：射线是不带电的光子流，在磁场中不偏转，故选项B 错误.粒子为氦核带正电，由左手定则知受到向上的洛伦兹力向上偏转，故选项A 、C 错误；粒子是带负电的电子流，应向下偏转，选项D 正确. 4.（15重庆卷）音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机.题7图是某音圈电机的原理示意图，它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成，线圈边长为，匝数为，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下，大小为，区域外的磁场忽略不计.线圈左边始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度始终相等.某时刻线圈中电流从P 流向Ｑ，大小为． βγαβγαβL n B I

高中物理磁场专题(2020年九月整理).doc

磁场 一．知识点梳理 考试要点 基本概念 一、磁场和磁感线（三合一） 1、磁场的来源：磁铁和电流、变化的电场 2、磁场的基本性质：对放入其中的磁铁和电流有力的作用 3、磁场的方向（矢量） 方向的规定：磁针北极的受力方向，磁针静止时N极指向。

4、磁感线：切线～～磁针北极～～磁场方向 5、典型磁场——磁铁磁场和电流磁场（安培定则（右手螺旋定则）） 6、磁感线特点：① 客观不存在、②外部N极出发到S，内部S极到N极③闭合、不相交、④描述磁场的方向和强弱 二．磁通量（Φ 韦伯Wb 标量） 通过磁场中某一面积的磁感线的条数，称为磁通量，或磁通 二．磁通密度（磁感应强度B 特斯拉T 矢量） 大小：通过垂直于磁感线方向的单位面积的磁感线的条数叫磁通密度。 S B Φ = 1 T = 1 Wb / m2 方向：B的方向即为磁感线的切线方向 意义：1、描述磁场的方向和强弱 2、由场的本身性质决定 三．匀强磁场 1、定义：B的大小和方向处处相同，磁感线平行、等距、同向 2、来源：①距离很近的异名磁极之间 ②通电螺线管或条形磁铁的内部，边缘除外 四．了解一些磁场的强弱 永磁铁―10－3 T，电机和变压器的铁芯中―0.8～1.4 T 超导材料的电流产生的磁场―1000T，地球表面附近―3×10－5～7×10－5 T 比较两个面的磁通的大小关系。如果将底面绕轴L旋转，则磁通量如何 变化？ 地球磁场通电直导线周围磁场通电环行导 N S L

Ⅱ 磁场对电流的作用——安培力 一．安培力的方向 ——（左手定则）伸开左手，使大拇指与四指在同一个平面内，并跟四指垂直，让磁感线穿入手心，使四指指向电流的流向，这时大拇指的方向就是导线所受安培力的方向。（向里和向外的表示方法（类比射箭）） 规律： ，F I ，F 垂直于B 和I 所决定的平面。但B 900时，力最大，夹角为00时，力＝0 B ⊥时，F ＝ B I L 在匀强磁场中，当通电导线与磁场方向垂直时，电流所受的安培力等于磁感应将度B 、电流I 和导线的长度L 三者的乘积 在非匀强磁场中，公式F ＝BIL 近似适用于很短的一段通电导线 三．磁感应强度的另一种定义 匀强磁场，当B ⊥ I 时，IL F B 练习 有磁场就有安培力（×） 磁场强的地方安培力一定大（×） 磁感线越密的地方，安培力越大（×） 判断安培力的方向 Ⅲ电流间的相互作用和等效长度 一．电流间的相互作用 总结：通电导线有转向电流同向的趋势 二．等效长度 推导： I 不受力 F 同向吸引 F F 转向同向， 同 时靠近

05 物理矛盾和四大分离原理

（五）物理矛盾和四大分离原理 当一个技术系统的工程参数具有相反的需求，就出现了物理矛盾。比如说，要求系统的某个参数既要出现又不存在，或既要高又要低，或既要大又要小等等。相对于技术矛盾，物理矛盾是一种更尖锐的矛盾，创新中需要加以解决。物理矛盾所存在的子系统就是系统的关键子系统，系统或关键子系统应该具有为满足某个需求的参数特性，但另一个需求要求系统或关键子系统又不能具有这样的参数特性。分离原理是阿奇舒勒针对物理矛盾的解决而提出的，分离方法共有11种，归纳概括为四大分离原理，分别是空间分离、时间分离、居于条件的分离和系统级别分离等。 对于物理冲突,TRIZ给出了如下四条分离作用原理. (1)从时间上分离相反的特性:物体在一时间段内表现为一种特性,而在另 一时间段内则表现为另一种特性. (2)从空间上分离相反的特性:物体的一部分表现为一种特性,而另一部则 分表现为另一种特性. (3)从整体与部分上分离相反的特性:整体具有一种特性,而部分具有相反 的特性. (4)在同一种物质中相反的特性共存:物质在特定的条件下表现为唯一的特性,在另一种条件下表现为另一种特性. 对于物理矛盾的解决，TRIZ提供了4个分离原则：空间分离，时间分离，条件分离，整体与部分分离。分离原理简单说来可以归纳为4大分离原理和11种分离方法。 解决物理矛盾的分离原则 空间分离：将矛盾双方在不同的空间分离以降低解决问题的难度。当系统矛盾双方在某一空间出现一方时，空间分离是可能的。 时间分离：将矛盾双方在不同的时间分离，以降低解决问题的难度。当系统矛盾双方在某一时空中只出现一方时，时间分离是可能的。

条件分离：将矛盾双方在不同的条件下分离，以降低解决问题的难度。当系统矛盾双方在某一条件下只出现一方时，条件分离是可能的。 整体与部分分离：将矛盾双方在不同的层次分离，以降低解决问题的难度。当系统矛盾双方在系统层次只出现一方时，整体与部分分离是可能的。 物理矛盾的11种分离方法： （1）相反需求的空间分离。从空间上进行系统或子系统的分离，以在不同的空间实现相反的需求。 比如，矿井中，喷洒弥漫的小水滴是一种去除空气中的粉尘很有效的常用方式，但是，小水滴会产生水雾，影响可见度。 （2）相反需求的时间分离。从时间上进行系统或子系统的分离，以在不同的时间实现相反的需求。 比如，根据焊接的缝隙宽窄焊接电极的波形带宽，这样电极的波形带宽随时间是变化，以获得最佳的焊接效果。 （3）系统转换（1a）。将同类或异类系统与超系统结合。 比如，在多地震地区，用电缆将各建筑物连接起来，通过各建筑物的自由摆动对地震进行监测和分析预报。 （4）系统转换（1b）。将系统转换为反系统，或将系统与反系统相结合。 比如，为了止血，在伤口上贴上含有不用相容血型血的纱布垫。 （5）系统转换（1c）。系统具有一种特性，其子系统有其相反的特性。 比如，自行车的链轮传动结构中的链条，其链条中的每颗链节是刚性的，多颗链节连接组成的整个链条却具有柔性。 （6）系统转换（2）。将系统转换到微观级系统。 比如，液体散步撒布装置中包含一个隔膜，在电场感应下允许液体穿过这个隔膜（电渗透作用）。 （7）相变1。改变一个系统的部分相态，或改变其环境。 比如，氧气以液体形式进行储存、运输、保管，以便节省空间，使用时压力释放下转化为气体。 （8）相变2。改变动态的系统部分相态（依据工作条件来改变相态）。

高三物理有界磁场专题复习

高三物理有界磁场专题复习 一、带电粒子在圆形磁场中的运动 例1、圆心为O 、半径为r 的圆形区域中有一个磁感强度为B 、方向为垂直于纸面向里的匀强磁场，与区域边缘的最短距离为L 的O ＇处有一竖直放置的荧屏MN ，今有一质量 为m 的电子以速率v 从左侧沿ＯＯ＇方向垂直射入磁场，越出磁场后打在荧光屏上之P 点，如图１所示，求O ＇P 的长度和电子通过磁场所用的时间． 解析 ：电子所受重力不计。它在磁场中做匀速圆周运 动，圆心为O ″，半径为R 。圆弧段轨迹AB 所对的圆心角为θ，电子越出磁场后做速率仍为v 的匀速直线运动， 如图 ２所示，连结OB ，∵△OAO ″≌△OBO ″，又OA ⊥O ″A ，故 OB ⊥O ″B ，由于原有BP ⊥O ″B ，可见O 、B 、P 在同一直线上，且∠O ＇OP =∠AO ″B =θ，在直角 三角形ＯＯ＇P 中，O ＇P =(L +r )tan θ，而) 2 (t a n 1) 2 t a n ( 2t a n 2 θ θ θ-= ， R r =)2tan(θ ,所以求得R 后就可以求出O ＇P 了，电子经过磁 场的时间可用t =V R V AB θ= 来求得。 由R V m BeV 2 =得R=θtan )(.r L OP eB mV += mV eBr R r = =)2tan(θ ， 2 222222) 2 (tan 1) 2tan(2tan r B e V m eBrmV -=-=θθ θ 2 222 2,)(2tan )(r B e V m eBrmV r L r L P O -+=+=θ， )2arctan(2 2222r B e V m eBrmV -=θ )2arctan(2 2222r B e V m eBrmV eB m V R t -==θ 例2、如图2，半径为cm r 10=的匀强磁场区域边界跟y 轴相切于坐标原点O ，磁感强度 T B 332.0=，方向垂直纸面向里．在O 处有一放射源S ，可向纸面各个 方向射出速度为s m v /102.36 ?=的粒子．已知α粒子质量 kg m 271064.6-?=，电量C q 19102.3-?=，试画出α粒子通过磁场空 间做圆周运动的圆心轨道，求出α粒子通过磁场空间的最大偏角． M N O , 图1 M N O , 图2

技术冲突解决基本知识

技术冲突解决原理 23. 反馈 1)引入反馈以改善过程或动作。如音频电路中的自动音量控制；加工中心自动检测装置。 2)如果反馈已经存在，改变反馈控制信号的大小或灵敏 度。如飞机接近机场时，改变自动驾驶系统的灵敏度。 例6-23 轧机钢板厚度控制(图6-23) 控制被轧钢板的厚度，重要的是控制钢板温度。最终的 厚度是温度和接近辊子的板的厚度共同作用的结果。 建议使用“反馈”控制输出厚度。可以将接近辊子的钢板的厚度与加热器(电子枪)电子束的进给速度结合起来，电子束通过钢板被传感器监控。钢板越厚，接收到的辐射密度越低。那么发信号降低电子束的进给速度以增加钢板的温度。这种反馈控制改善了输出厚度的精度。 24. 中介物 1)使用中介物传递某一物体或某一种中间过程。如机械传动中的惰轮。 2)将一容易移动的物体与另一物体暂时接 合。如机械手抓取重物并移动该重物到另一处。 例6-24 抗磨喷嘴(图6-24) 当一种研磨剂喷射器加速到高速时，喷嘴很图6-23 轧机控制 电子枪 传感器 辊子 被轧板 反馈 图6－24 抗磨喷嘴 同轴孔 气流 喷嘴

快就会被磨损。 建议应用中介物原理来减小喷嘴的磨损。可以引进空气介质流来加速研磨剂。这些空气流，通过同轴孔(在喷嘴延长块中)流动，不仅加速了研磨剂而且保护了喷嘴壁少受磨损。 快捷信封 应用背景：文具店出售信封的样式如图1，不同大小和格式的信件或文档有与之相匹配的信封。大页面的文件可用比其稍大些的信封封装以便拆开。人们往往认为撕开胶粘的信封是很快捷方便的，但是，这种方法通常会把信封内的文件撕坏或使信封开口变粗糙。当然,如果借助某种辅助工具如剪刀且在剪开前抖动信封，就可既不损坏文件又获得好看的开口。但是，该方法给用户带来了不便。因此，设计一种能又快又可靠地拆开的信封很有必要。 图1.常用信封样式 有何经济效益和社会效益：新的设计方案使拆信简单方便，为用户节约了时间，在不损坏文件的同时获得美观的信封开口。 问题描述：怎样用最少的时间安全快捷地取出信封内的文件或资料。

技术冲突解决原理之欧阳家百创编

技术冲突解决原理 欧阳家百（2021.03.07） 23. 反馈 1)引入反馈以改善过程或动作。如音频电路中的自 动音量控制；加工中心自动检测装置。 2)如果反馈已经存在，改变反馈控制信 号的大小或灵敏度。如飞机接近机场时， 改变自动驾驶系统的灵敏度。 例6-23 轧机钢板厚度控制(图6-23) 控制被轧钢板的厚度，重要的是控制钢板温度。最终的厚度是温度和接近辊子的板的厚度共 同作用的结果。 建议使用“反馈”控制输出厚度。可以将接近辊子的 钢板的厚度与加热器(电子枪)电子束的进给速度结合 起来，电子束通过钢板被传感器监控。钢板越厚，接 收到的辐射密度越低。那么发信号降低电子束的进给 速度以增加钢板的温度。这种反馈控制改善了输出厚 度的精度。 图6-23 轧机控制 电子枪 传感器 辊子 被轧板 反馈

24. 中介物 1)使用中介物传递某一物体或某一种中间过程。如 机械传动中的惰轮。 2)将一容易移动的物体与另一 物体暂时接合。如机械手抓取重物 并移动该重物到另一处。 例6-24 抗磨喷嘴(图6-24) 当一种研磨剂喷射器加速到高 速时，喷嘴很快就会被磨损。 建议应用中介物原理来减小喷嘴的磨损。可以引 进空气介质流来加速研磨剂。这些空气流，通过同轴 孔(在喷嘴延长块中)流动，不仅加速了研磨剂而且保 护了喷嘴壁少受磨损。 快捷信封 应用背景：文具店出售信封的样式如图1，不同大小和格式的信件或文档有与之相匹配的信封。大页面的文件可用比其稍大些的信封封装以便拆开。人们往往认为撕开胶粘的信封是很快捷方便的，但是，这种方法通常会把信封内的文件撕坏或使信封开口变粗糙。当然,如果借助某种辅助工具如剪刀且在剪开前抖动信封，就可既不损坏文件又获得好看的开口。但是，该方法给用户带来了不便。因此，设计一种能又快又可靠地拆开的信封很有必要。 图6－24 抗磨喷嘴 同轴孔 气流 喷嘴

第六章物理矛盾及解决方法

我们首先来看阿奇舒勒的矛盾矩阵。 阿奇舒勒矛盾矩阵由39个通用工程参数和40个创新原理构成，矛盾矩阵第一列表示改进的参数，第一行表示恶化的参数，共有39*39个小格子，每一个小格子代表一个工程矛盾（具体说明），非对角线上小格子所表达的矛盾为技术矛盾。该矛盾由对应小格子里所提供的创新原理解决（具体说明）。 需要说明： 1、不同的矛盾提供原理数不一样（1、 2、 3、4），尽可能应用所提供的创新原理解决问题，否则你定义的矛盾有问题； 2、如果非对角线上小格子里面没有数字，表明该矛盾在实际工程中不存在； 3、对角线上小格子里面没有数字，并不表示不存在矛盾，而是另一类矛盾。 我们知道，技术矛盾是两个参数之间形成的矛盾，即当一个参数改进时，引起另一个参数的恶化；当我们用同样的方式描述对角线上小格子所表达的矛盾时，应该是“当一个参数改进时，又引起该参数的恶化”，也就是说，对角线上小格子对应的正反两个参数是一个参数，说明这些参数自身产生了矛盾，这样的矛盾称物理矛盾。例如，笔记本携带时应该小点，使用时应该大点，对笔记本的尺寸相反的要求就构成了物理矛盾。本章研究物理矛盾及其解决方法。 幻灯片2

§1 物理矛盾的定义 ?物理矛盾的定义： ?当一个技术系统中对同一个参数具有相互 排斥(相反的或是不同的)需求时，所产生的 矛盾称为物理矛盾。 对于技术系统的元素，物理矛盾有以下三种情况： 第一种情况，这个元素是通用工程参数，不同的设计条件对它提出了完全相反的要求，例如：对于建筑领域，墙体的设计应该有足够的厚度以使其坚固，同时墙体又要尽量薄以使建筑进程加快并且总重比较轻。建筑结构的材料密度应接近零以使其轻便，同时材料密度也应该足够高以使其具有一定的承重能力。另外还有：温度既要高又要低；尺寸既要长又要短；材质既要软又要硬等等。 第二种情况，这个元素是通用工程参数，不同的工况条件对它有着不同(并非完全相反)的要求，例如：灯泡的功率既要是25瓦，又要是100瓦；一个工件的形状，既要是直的，又要是弯的等等。 第三种情况，这个元素是非工程参数，不同的工况条件对它有着不同的要求，例如：冰箱的门既要经常打开，又要经常保持关闭；道路上既要有十字路口，又要没有十字路口。 幻灯片4

2019年高考物理真题同步分类解析专题06 磁场(解析版)

2019年高考物理试题分类解析 专题06 磁场 1. （2019全国1卷17）如图，等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M 、N 与直流电源两端相接，已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ，则线框LMN 受到的安培力的大小为（ ） A ．2F B ．1.5F C ．0.5F D ．0 【答案】B 【解析】设导体棒MN 的电流为I ，则MLN 的电流为 2I ，根据BIL F =,所以ML 和LN 受安培力为2F ，根据力的合成，线框LMN 受到的安培力的大小为F +F F 5.130sin 2 20 =? 2. （2019全国1卷24）（12分）如图，在直角三角形OPN 区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向外。一带正电的粒子从静止开始经电压U 加速后，沿平行于x 轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在OP 边上某点以垂直于x 轴的方向射出。已知O 点为坐标原点，N 点在y 轴上，OP 与x 轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d ，不计重力。求 （1）带电粒子的比荷； （2）带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间。 【答案】 （1）设带电粒子的质量为m ，电荷量为q ，加速后的速度大小为v 。由动能定理有2 12 qU mv =① 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r ，由洛伦兹力公式和牛领第二定律有2 v qvB m r =②

由几何关系知d ③ 联立①②③式得 224q U m B d =④ （2）由几何关系知，带电粒子射入磁场后运动到x 轴所经过的路程为 πtan302 r s r = +?⑤ 带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为 s t v = ⑥ 联立②④⑤⑥式得 2π(42Bd t U =⑦ 【解析】另外解法（2）设粒子在磁场中运动时间为t 1，则U Bd qB m T t 8241412 1ππ=? ==(将比荷代入) 设粒子在磁场外运动时间为t 2，则U Bd qU md qU m d v t 1236326y 2 22= ?=?== 带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为21t t t +=，代入t 1和t 2得2π(42Bd t U =. 3. （全国2卷17）如图，边长为l 的正方形abcd 内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面（abcd 所在平面）向外。ab 边中点有一电子源O ，可向磁场内沿垂直于ab 边的方向发射电子。已知电子的比荷为k 。则从a 、d 两点射出的电子的速度大小分别为（ ） A ．14kBl B ．14kBl ，5 4 kBl

2020高考物理：磁场专题练习题

2020高考物理磁场专题练习（含答案） 1.如图1所示，a和b是一条磁感线上的两点，关于这两点磁感应强度大小的判断，正确的是() 图1 A.一定是a点的磁感应强度大 B.一定是b点的磁感应强度大 C.一定是两点的磁感应强度一样大 D.无法判断 答案D 2.磁场中某区域的磁感线如图2所示，则() 图2

A.a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＞B b B.a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＜B b C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大 D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小 答案A 3.(多选)把一根不计重力的、通电的硬直导线ab放在磁场中，导线所在区域的磁感线呈弧形，如图3所示.导线可以在空中自由移动和转动，导线中的电流方向由a向b，关于导线的受力和运动情况，下述说法正确的是() 图3 A.硬直导线先转动，然后边转动边下移 B.硬直导线只能转动，不会向下移动 C.硬直导线各段所受安培力的方向都与导线垂直 D.在图示位置，a端受力垂直纸面向内，b端受力垂直纸面向外 答案AC 4.三根平行的长直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，三导线中电流方向相同，A、B两导线中的电流大小相同，如图4所示，已知导线A在斜边中点O处所产生的磁场的磁感应强度大小为B，导线C在斜边中点O处所产生的磁场的磁感应强度大小为2B，则O处的磁感应强度的大小和方向为()

图4 A.大小为B，方向沿OA方向 B.大小为22B，方向竖直向下 C.大小为2B，方向沿OB方向 D.大小为2B，方向沿OA方向 答案D 5.一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，如图5所示.当两线圈中通以图示方向的电流时，从左向右看，则线圈L1将() 图5 A.不动 B.顺时针转动 C.逆时针转动

高中物理【磁场】专题分类典型题(带解析)

高中物理磁场专题分类题型 一、【磁场的描述 磁场对电流的作用】典型题 1．如图所示，带负电的金属环绕轴OO ′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡时的位置是( ) A ．N 极竖直向上 B ．N 极竖直向下 C ．N 极沿轴线向左 D ．N 极沿轴线向右 解析：选C ．负电荷匀速转动，会产生与旋转方向反向的环形电流，由安培定则知，在磁针处磁场的方向沿轴OO ′向左．由于磁针N 极指向为磁场方向，可知选项C 正确． 2．磁场中某区域的磁感线如图所示，则( ) A ．a 、b 两处的磁感应强度的大小不等， B a ＞B b B ．a 、b 两处的磁感应强度的大小不等，B a ＜B b C ．同一通电导线放在a 处受力一定比放在b 处受力大 D ．同一通电导线放在a 处受力一定比放在b 处受力小 解析：选A ．磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，由a 、b 两处磁感线的疏密程度可判断出B a >B b ，所以A 正确，B 错误；安培力的大小跟该处的磁感应强度的大小B 、电流大小I 、导线长度L 和导线放置的方向与磁感应强度的方向的夹角有关，故C 、D 错误． 3.将长为L 的导线弯成六分之一圆弧，固定于垂直纸面向外、大小为B 的匀强磁场中，两端点A 、C 连线竖直，如图所示．若给导线通以由A 到C 、大小为I 的恒定电流，则导线所受安培力的大小和方向是( ) A ．IL B ，水平向左 B ．ILB ，水平向右 C ．3ILB π，水平向右 D ．3ILB π ，水平向左

解析：选D ．弧长为L ，圆心角为60°，则弦长AC ＝3L π，导线受到的安培力F ＝BIl ＝3ILB π ，由左手定则可知，导线受到的安培力方向水平向左． 4．如图所示，M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点，O 为半圆弧的圆心，∠MOP ＝60°，在M 、N 处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O 点的磁感应强度大小为B 1.若将M 处长直导线移至P 处，则O 点的磁感应强度大小为B 2，那么B 2与B 1之比为( ) A ．3∶1 B ．3∶2 C ．1∶1 D ．1∶2 解析：选B ．如图所示，当通有电流的长直导线在M 、N 两处时，根据安培定则可知： 二者在圆心O 处产生的磁感应强度大小都为B 12 ；当将M 处长直导线移到P 处时，两直导线在圆心O 处产生的磁感应强度大小也为B 12，做平行四边形，由图中的几何关系，可得B 2B 1＝B 2 2B 1 2 ＝cos 30°＝32 ，故选项B 正确． 5.阿明有一个磁浮玩具，其原理是利用电磁铁产生磁性，让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来，其构造如图所示．若图中电源的电压固定，可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置，则下列叙述正确的是( ) A ．电路中的电源必须是交流电源 B ．电路中的a 端点须连接直流电源的负极 C ．若增加环绕软铁的线圈匝数，可增加玩偶飘浮的最大高度 D ．若将可变电阻的电阻值调大，可增加玩偶飘浮的最大高度 解析：选C ．电磁铁产生磁性，使玩偶稳定地飘浮起来，电路中的电源必须是直流电源，

高中物理磁场专题

高中物理磁场专题公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

磁场 一．知识点梳理 考试要点 基本概念 一、磁场和磁感线（三合一） 1、磁场的来源：磁铁和电流、变化的电场 2、磁场的基本性质：对放入其中的磁铁和电流有力的作用 3、磁场的方向（矢量） 方向的规定：磁针北极的受力方向，磁针静止时N极指向。

4、磁感线：切线～～磁针北极～～磁场方向 5、典型磁场——磁铁磁场和电流磁场（安培定则（右手螺旋定则）） 6、磁感线特点：① 客观不存在、② 外部N极出发到S，内部S极到N 极③ 闭合、不相交、④ 描述磁场的方向和强弱 二．磁通量（Φ 韦伯 Wb 标量） 通过磁场中某一面积的磁感线的条数，称为磁通量，或磁通 二．磁通密度（磁感应强度B 特斯拉T 矢量） 大小：通过垂直于磁感线方向的单位面积的磁感线的条数叫磁通密度。 S B Φ = 1 T = 1 Wb / m2 通电直导线周围磁场

方向：B 的方向即为磁感线的切线方向 意义：1、描述磁场的方向和强弱 2、由场的本身性质决定 三．匀强磁场 1、定义：B 2、来源：①距离很近的异名磁极之间 ②通电螺线管或条形磁铁的内部，边缘除外 四．了解一些磁场的强弱 永磁铁―10 －3 T ，电机和变压器的铁芯中―～ T 超导材料的电流产生的磁场―1000T，地球表面附 近―3×10－5～7×10－5 T 比较两个面的磁通的大小关系。如果将底面绕轴L 旋转，则磁通量如何变化 Ⅱ 磁场对电流的作用——安培力 一．安培力的方向 ——（左手定则）伸开左手，使大拇指与四指在同一个平面内，并跟四指垂直，让磁感线穿入手心，使四指指向电流的流向，这时大拇指的方向就是导线所受安培力的方向。（向里和向外的表示方法（类比射箭））

2020年高三物理第二轮复习：专题四——电场和磁场高中物理

2020年高三物理第二轮复习：专题四——电场和磁场高中物理 一、电场和磁场中的带电粒子 1、知识网络 2、方法点拨： 分析带电粒子在电场、磁场中运动，要紧是两条线索： 〔1〕力和运动的关系。依照带电粒子所受的力，运用牛顿第二定律并结合运动学规律求解。 〔2〕功能关系。依照场力及其它外力对带电粒子做功引起的能量变化或全过程中的功能关系，从而可确定带电粒子的运动情形，这条线索不但适用于平均场，也适用于非平均场。因此要熟悉各种力做功的特点。 处理带电粒子在场中的运动咨询题应注意是否考虑带电粒子的重力。这要依据具体情形而定，质子、α粒子、离子等微观粒子，一样不考虑重力；液滴、尘埃、小球等宏观带电粒子由题设条件决定，一样把装置在空间的方位介绍的专门明确的，都应考虑重力，有时还应依照题目的隐含条件来判定。 处理带电粒子在电场、磁场中的运动，还应画好示意图，在画图的基础上专门注意运用几何知识查找关系。 3、典型例题 【例题1】如图1所示，图中虚线MN 是一垂直纸面的平面与纸面的交线，在平面右侧的半空间存在一磁感应强度为B 的匀强磁场，方向垂直纸面向外。O 是MN 上的一点，从O 点能够向磁场区域发射电量为+q 、质量为m 、速率为v 的粒子，粒子射入磁场时的速度可在纸面内各个方向。先后射入的两个粒子恰好在磁场中给定的P 点相遇，P 到O 的距离为L ，不计重力及粒子间的相互作用。 〔1〕求所考察的粒子在磁场中的轨道半径； 〔2〕求这两个粒子从O 点射入磁场的时刻间隔。 半径公式： qB mv R = 周期公式： qB m T π2= 带电粒子在电场磁场中的运动 带电粒子在电场中的运动 带电粒子在磁场中的运动 带电粒子在复合场中的运动 直线运动：如用电场加速或减速粒子 偏转：类似平抛运动，一样分解成两个分运动求解 圆周运动：以点电荷为圆心运动或受装置约束运动 直线运动〔当带电粒子的速度与磁场平行时〕 圆周运动〔当带电粒子的速度与磁场垂直时〕 直线运动：垂直运动方向的力必定平稳 圆周运动：重力与电场力一定平稳，由洛伦兹力提 供向心力 一样的曲线运动

物理矛盾解决办法

分离原理是阿奇舒勒针对物理矛盾的解决而提出的，分离方法共有11种，归纳概括为四大分离原理。 物理矛盾的11种分离方法 (1)相反需求的空间分离。从空间上进行系统或子系统的分离，以在不同的空间实现相反的需求。 比如，矿井中，喷洒弥散的小水滴是一种去除空气中的粉尘很有效的常用方式，但是，小水滴会产生水雾，影响可见度。 为解决这个问题，建议使用大水滴锥形环绕小水滴的喷洒方式。 (2)相反需求的时间分离。从时间上进行系统或子系统的分离，以在不同的时间段实现相反的需求。 比如，根据焊接的缝隙宽窄的变化，调整焊接电极的波形带宽，这样电极的波形带宽随时间是变化的，以获得最佳的焊接效果。 (3)系统转换la。将同类或异类系统与超系统结合。 比如，在多地震地区，用电缆将各建筑物连接起来，通过各建筑物的自由摆动对地震进行监测和分析预报。 (4)系统转换1b。从一个系统转变到相反的系统，或将系统和相反的系统进行组合。 比如，为止血，在伤口上贴上含有不相容血型血的纱布垫。 (5)系统转换1e。整个系统具有特性"F"，同时，其零件具有相反的特性" -F"。 比如，自行车的链轮传动结构中的链条，其链条中的每颗链节是刚性的，多颗链节连接组成的整个链条却具有柔性。 (6)系统转换2。将系统转变到继续工作在微观级的系统。 比如，液体撒布装置中包含一个隔膜，在电场感应下允许液体穿过这个隔膜(电渗透作用) 。 (7)相变1。改变一个系统的部分相态，或改变其环境。 比如，氧气以液体形式进行储存、运输、保管，以便节省空间，使用时压力释放下转化为气态。 (8)相变2。改变动态的系统部分相态(依据工作条件来改变相态)。

高三物理电磁场专题

高三物理电磁场专题 1.如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子（ ） A.所受重力与电场力平衡 B.电势能逐渐增加 C.动能逐渐增加 D.做匀变速直线运动 2.如图所示，在平面直角 中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O 处的电势为0 V ，点A 处的电势为6 V, 点B 处的电势为3 V, 则电场强度的大小为 ( ) A.200V/m B.2003 C.100 V/m D. 1003 V/m 3. 如图1所示，半径为R 均匀带电圆形平板，单位面积带电量为σ，其轴线上任意一点P （坐标为x ）的电场强度可以由库仑定律和 电场强度 的叠加原理求出： E =2πκσ() ??? ? ??? ?+- 21 221x r x ，方向沿x 轴。现考虑单位面积带电量为0σ的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r 的圆板，如图2所示。则圆孔轴线上任意一点Q （坐标为x ）的电场强度为 ( ) A. 2πκ0 σ() 2 1 2 2 x r x + B. 2πκ0σ() 2 1 2 2 x r r + C. 2πκ0 σr x D. 2πκ0σx r 4.如图（a ）所示，两平行正对的金属板A 、B 间加有如图（b ）所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P 处。若在t 0时刻释放该粒子，粒子会时而向A 板运动，时而向B 板运动，并最终打在A 板上。则t 0可能属于的时间段是 图1 图2 P U 图(a )

A ．004T t << B ．0324 T T t << C ．034T t T << D ．098 T T t << 5.如图所示为一个质量为m 、带电量为+q 的圆环，可在水平放置的粗糙细杆上自 由滑动，细杆处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，圆环以初速度v 0向右运动直至处于平衡状态，则圆环克服摩擦力做的功可能为 （ ） A ．0 B ．2 02 1mv C ．222 32B q g m D ．??? ? ??-222021B q g m v m 6．霍尔式位移传感器的测量原理是：如图所示，有一个沿z 轴方向的磁场，磁感应强度 B =B 0+kz （B 0，k 均为常数），将传感器固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流I 不变（方向如图中箭头所示）．当物体沿z 轴方向移动时，由于位置不同，霍尔元件在y 轴方向上的上、下表面的电势差U 也不同．则( ) A ．磁感应强度 B 越大，上、下表面的电势差U 越大 B ．k 越大，传感器灵敏度（ U z ??）越高 C ．若图中霍尔元件是电子导电，则下板电势高 D ．电流I 取值越大，上、下表面的电势差U 越小 7.如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O 点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度V 1从M 点沿斜面上滑，到达N 点时速度为零，然后下滑回到M 点，此时速度为V 2（V 2＜V 1）。若小物体电荷量保持不变，OM ＝ON ，则 （ ） A ．小物体上升的最大高度为22124V V g + B ．从N 到M 的过程中，小物体的电势能逐渐减小 C ．从M 到N 的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功 D ．从N 到M 的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小 m B