當(dāng)前位置： 2022-2023學(xué)年重慶市渝中區(qū)巴蜀中學(xué)高三（下）適應(yīng)性物理試卷（八）> 試題詳情

如圖所示，在空間中建立直角坐標(biāo)系xOy,在x軸下方存在大小為E，沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在x軸上方存在大小為B，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。在O點(diǎn)正下方h處有一粒子源P，該粒子源不停地向xOy平面內(nèi)的各個(gè)方向發(fā)質(zhì)量為m,電荷量為+q,且初速率為v₀的粒子（不計(jì)粒子重力、粒子間以及粒子與粒子源間的相互作用）。除v₀外，其余物理量均已知。
（1）若
v
0
=
2
q
E
h
m
，求同時(shí)從P出發(fā)的兩個(gè)粒子第一次到達(dá)x軸的最大時(shí)間差Δt_max；
（2）若從P射出的某個(gè)粒子速度方向斜向右上方且與x正半軸的夾角為30°，發(fā)現(xiàn)該粒子到達(dá)x軸時(shí)，速度方向與x正半軸的夾角為60°，最終該粒子能夠回到P，求E與B滿足的關(guān)系式；
（3）若在x正半軸上有一個(gè)點(diǎn)Q（圖中未畫出），且OQ之間的距離為d（已知）。調(diào)整粒子源P，使所有的粒子均沿x軸正方向射出，要使這些粒子能夠擊中Q，求粒子的初速率v₀。

【考點(diǎn)】帶電粒子由磁場進(jìn)入電場中的運(yùn)動(dòng)．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：134引用：3難度：0.1

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1．半導(dǎo)體摻雜是集成電路生產(chǎn)中最基礎(chǔ)的工作，某公司開發(fā)的第一代晶圓摻雜機(jī)主要由三部分組成：離子發(fā)生器，控制器和標(biāo)靶。簡化模型如圖所示，離子發(fā)生器產(chǎn)生電量為+q,質(zhì)量為m的離子，以足夠大速度v₀沿電場的中央軸線飛入電場；控制器由靠得很近的平行金屬板A、B和相互靠近的兩個(gè)電磁線圈構(gòu)成（忽略邊緣效應(yīng)），極板A、B長為L₁，間距為d,加上電壓時(shí)兩板間的電場可當(dāng)作勻強(qiáng)電場，兩電磁線圈間的圓柱形磁場可以當(dāng)作勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流的關(guān)系B=kI，k為常數(shù)，勻強(qiáng)電場與（柱形）勻強(qiáng)磁場的中軸線互相垂直相交，磁場橫截面的半徑為r₀；標(biāo)靶是半徑為R的單晶硅晶圓，并以晶圓圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立Oxy正交坐標(biāo)系。晶圓與勻強(qiáng)電場的中軸線垂直，與勻強(qiáng)磁場的中軸線平行，且與勻強(qiáng)電場中心和柱形勻強(qiáng)磁場中軸線的距離分別為L₂和L₃，其中R=
3
L
3
。U_AB=0，I=0時(shí)，離子恰好打到晶圓的（0，0）點(diǎn)。
（1）當(dāng)I=0，U_AB=U₁時(shí)，離子恰好能打到（0，-R）點(diǎn)，求U₁的值。
（2）當(dāng)U_AB=0，I=I₁時(shí)，離子能打到點(diǎn)（R，0），求I₁的值。
（3）試導(dǎo)出離子打到晶圓上位置（x,y）與U_AB和I的關(guān)系式。（提示：tanθ=
2
tan
θ
2
1
-
tan
2
θ
2
）
發(fā)布：2024/11/12 19:30:1組卷：282引用：3難度：0.1
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