當(dāng)前位置： 2021年遼寧省實驗中學(xué)高考物理四模試卷> 試題詳情

如圖所示，在紙面上的矩形ABCD區(qū)域內(nèi)，對角線BD以上的區(qū)域有電場強度大小為E、方向平行于AD向下的勻強電場，對角線BD以下的區(qū)域有方向垂直紙面的勻強磁場（圖中未畫出），AD邊長為L、AB邊長為2L。一帶電粒子以大小為v₀的初速度從A點沿AB方向進入電場，從對角線BD的中點P進入磁場，并從DC邊上的M點垂直于DC邊離開磁場。不計粒子所受重力。求：
（1）粒子的比荷
q
m
；
（2）粒子到達P點時速度v的大小和方向；
（3）磁場的磁感應(yīng)強度大小B。

【考點】帶電粒子由磁場進入電場中的運動；帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：128引用：2難度：0.5

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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,加上電壓時兩板間的電場可當(dāng)作勻強電場，兩電磁線圈間的圓柱形磁場可以當(dāng)作勻強磁場，磁感應(yīng)強度與電流的關(guān)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(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，建立Oxy正交坐標(biāo)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(dāng)I=0，U_AB=U₁時，離子恰好能打到（0，-R）點，求U₁的值。
（2）當(dāng)U_AB=0，I=I₁時，離子能打到點（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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