當前位置： 2022-2023學年吉林省通化市梅河口五中高二（上）期末物理試卷> 試題詳情

如圖所示裝置中，區(qū)域Ⅰ中有豎直向上的勻強電場，電場強度為E，區(qū)域Ⅱ中有垂直紙面向外的水平勻強磁場，磁感應強度為B，區(qū)域Ⅲ中有垂直紙面向里的水平勻強磁場，磁感應強度為2B。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶負電粒子從左邊界O點正上方的M點以速度v₀水平射入勻強電場，經(jīng)水平分界線OP上的A點與OP成60°角射入Ⅱ區(qū)域的勻強磁場，并垂直豎直邊界CD進入Ⅲ區(qū)域的勻強磁場中。（粒子重力不計，區(qū)域Ⅱ、Ⅲ足夠大）求：
（1）1粒子在Ⅱ區(qū)域勻強磁場中運動的軌道半徑；
（2）O、A間的距離；
（3）粒子從M點出發(fā)到第二次通過CD邊界所經(jīng)歷的時間。

【考點】帶電粒子由磁場進入電場中的運動；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題；繩球類模型及其臨界條件；帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：31引用：1難度：0.3

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1．半導體摻雜是集成電路生產(chǎn)中最基礎的工作，某公司開發(fā)的第一代晶圓摻雜機主要由三部分組成：離子發(fā)生器，控制器和標靶。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和相互靠近的兩個電磁線圈構(gòu)成（忽略邊緣效應），極板A、B長為L₁，間距為d,加上電壓時兩板間的電場可當作勻強電場，兩電磁線圈間的圓柱形磁場可以當作勻強磁場，磁感應強度與電流的關系B=kI，k為常數(shù)，勻強電場與（柱形）勻強磁場的中軸線互相垂直相交，磁場橫截面的半徑為r₀；標靶是半徑為R的單晶硅晶圓，并以晶圓圓心為坐標原點，建立Oxy正交坐標系。晶圓與勻強電場的中軸線垂直，與勻強磁場的中軸線平行，且與勻強電場中心和柱形勻強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，離子恰好打到晶圓的（0，0）點。
（1）當I=0，U_AB=U₁時，離子恰好能打到（0，-R）點，求U₁的值。
（2）當U_AB=0，I=I₁時，離子能打到點（R，0），求I₁的值。
（3）試導出離子打到晶圓上位置（x,y）與U_AB和I的關系式。（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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