在芯片制造過程中，離子注入是其中一道重要的工序．如圖所示是一部分離子注入工作原理示意圖，離子經(jīng)加速后沿水平方向進(jìn)入速度選擇器，選擇出一定速度的離子，然后通過磁分析器Ⅰ，選擇出特定比荷的離子，經(jīng)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)Ⅱ后注入水平放置的硅片上．速度選擇器、磁分析器中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向均垂直紙面向外；速度選擇器中的勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向豎直向上．磁分析器截面是矩形，矩形長(zhǎng)為2L，寬為（4-23）L．其寬和長(zhǎng)中心位置C和D處各有一個(gè)小孔；半徑為L(zhǎng)的圓形偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)Ⅱ內(nèi)存在垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，D、M、N在一條豎直線上，DM為圓形偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的直徑，最低點(diǎn)M到硅片的距離MN=L2，不計(jì)離子重力。
（1）求離子通過速度選擇器后的速度大小；
（2）求磁分析器選擇出來的離子的比荷；
（3）若偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值范圍233B≤B偏≤3B，求硅片上離子注入的寬度．
（
4
-
2
3
）
L
L
2
2
3
3
B
≤
B
偏
≤
3
【考點(diǎn)】速度選擇器；帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)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(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：409引用：5難度：0.2
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1．如圖，速度選擇器兩極板間有互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一電荷量為+q的粒子以水平速度v0從左側(cè)射入，恰能沿直線飛出速度選擇器，不計(jì)粒子重力和空氣阻力。下列說法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/11/19 3:0:1組卷：175引用：2難度：0.5 -
2．如圖所示的速度選擇器兩板間有互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，電荷量為+q的帶電粒子，以水平速度v0從左側(cè)射入，恰能沿直線飛出速度選擇器，不計(jì)粒子重力和空氣阻力，在其他條件不變的情況下（ ）發(fā)布：2024/11/21 14:30:2組卷：206引用：4難度：0.7
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3．某一具有速度選擇器的質(zhì)譜儀原理如圖所示，A為粒子加速器，加速電壓為U1；B為速度選擇器，磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，兩板間距離為d；C為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2。今有一質(zhì)量為m,電荷量為e的正粒子（不計(jì)重力），經(jīng)加速后，該粒子恰能通過速度選擇器，粒子進(jìn)入分離器后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。求：
（1）粒子的速度v為多少？
（2）速度選擇器兩板間電壓U2為多少？
（3）粒子在B2磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R為多大？發(fā)布：2024/12/2 1:30:1組卷：1460引用：19難度：0.6
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