當(dāng)前位置： 2022-2023學(xué)年浙江省溫州市高二（上）期末物理試卷（B卷）> 試題詳情

如圖所示，粒子源內(nèi)可以飄出（可以認(rèn)為初速度為零）某種質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子（重力不計(jì)），經(jīng)加速電壓為U的加速電場(chǎng)加速后，沿平行板M、N間的中線進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓為2U，兩板間距離為d。已知粒子剛好從N板的右端邊緣進(jìn)入邊界寬度為d,垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。
（1）求帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的初速度v₀；
（2）求平行板M、N的板長(zhǎng)L；
（3）要使帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的位置與離開磁場(chǎng)的位置等高，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

【考點(diǎn)】帶電粒子由磁場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題；在外力作用下的類平拋運(yùn)動(dòng)．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：123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(jī)主要由三部分組成：離子發(fā)生器，控制器和標(biāo)靶。簡(jiǎn)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(chǎng)的中央軸線飛入電場(chǎng)；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(zhǎng)為L(zhǎng)₁，間距為d,加上電壓時(shí)兩板間的電場(chǎng)可當(dāng)作勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩電磁線圈間的圓柱形磁場(chǎng)可以當(dāng)作勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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(chǎng)與（柱形）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的中軸線互相垂直相交，磁場(chǎng)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(chǎng)的中軸線垂直，與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的中軸線平行，且與勻強(qiáng)電場(chǎng)中心和柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)中軸線的距離分別為L(zhǎng)₂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：284引用：3難度：0.1
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