當(dāng)前位置： 2023年安徽省合肥市高考物理一模試卷> 試題詳情

如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，x軸上方有垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，x軸下方有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為
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q
B
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d
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m
。x軸上S（d,0）處有一粒子源，在坐標(biāo)平面內(nèi)先后向磁場中與x軸正方向夾角為30°～150°范圍內(nèi)發(fā)射帶正電的粒子，所有粒子第一次經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后均可同時(shí)從O點(diǎn)進(jìn)入電場。已知粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q,不計(jì)粒子重力及粒子間相互作用，問：
（1）由S處最先發(fā)射的粒子與最后發(fā)射的粒子，發(fā)射的時(shí)間差為多少；
（2）由S處發(fā)射的速度最小的粒子，從發(fā)射到第二次經(jīng)過O點(diǎn)的時(shí)間；
（3）若僅電場強(qiáng)度大小變?yōu)?div dealflag="1" class="MathJye" mathtag="math">
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m

，最小速度的粒子從S處發(fā)射后第2023次經(jīng)過x軸的位置為P點(diǎn)，最先發(fā)射的粒子從S處發(fā)射后第2023次經(jīng)過x軸的位置為2點(diǎn)，求PQ間的距離。

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

【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：72引用：1難度：0.4

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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=
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L
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。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=
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tan
θ
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tan
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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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