當(dāng)前位置： 2021-2022學(xué)年新疆烏魯木齊市天山區(qū)八一中學(xué)高二（上）期末物理試卷> 試題詳情

如圖所示，在xOy平面內(nèi)有一涂有特殊涂層的擋板OP，MN為擋板上的孔，若帶電粒子與該特殊涂層相碰則完全被吸收并導(dǎo)走，OP與x軸所成夾角θ=30°，OP左側(cè)某個區(qū)域存在磁感應(yīng)強度為B、垂直紙面向外的勻強磁場，O點處在磁場的邊界上，在OP右側(cè)下方區(qū)域存在電場強度為E、方向豎直向下的勻強電場，現(xiàn)有大量質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子以不同的速度垂直于OP從O點射入磁場，所有粒子通過磁場到達OP時，速度方向均平行于x軸水平向右。已知OM=3a,MN=2a,速度最小的帶電粒子恰好通過M點，不計粒子的重力和粒子間的相互作用力，求：
（1）帶電粒子的最小速度；
（2）能使帶電粒子通過MN區(qū)域的磁場的最小面積；
（3）x軸上有帶電粒子打中的區(qū)域的長度。

【考點】帶電粒子由磁場進入電場中的運動．

【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：48引用：1難度：0.3

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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(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：284引用：3難度：0.1
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