Question

【題目】在中美貿(mào)易戰(zhàn)中，中興的遭遇告訴我們，要重視芯片的自主研發(fā)工作，而芯片的基礎(chǔ)工作在于半導(dǎo)體的工藝。如圖所示，在半導(dǎo)體離子注入工藝中，初速度可忽略的磷離子P＋和P3＋，經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后，垂直進(jìn)入方向垂直紙面向里、寬度為D的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其中離子P＋在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)θ＝30°后從磁場(chǎng)右邊界射出。已知P＋和P3＋的質(zhì)量均為m，而電量分別為e和3e(e表示元電荷)。

（1）求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

（2）求P3＋在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的角度。

Answer 1

【答案】（1）（2）600

【解析】

（1）對(duì)離子P＋在電場(chǎng)中的加速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理：

在磁場(chǎng)中，洛倫茲力提供向心力：

由幾何關(guān)系可得：

因此，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為：

（2）對(duì)離子P3＋在電場(chǎng)中的加速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理：

在磁場(chǎng)中，洛倫茲力提供向心力：

由幾何關(guān)系可得：

因此，P3＋在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的角度：