Question

【題目】在半導體離子注入工藝中，初速度可忽略的磷離子P+和P3+，經電壓為U的電場加速后，垂直進入磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里，有一定寬度的勻強磁場區域，如圖所示，已知離子P+在磁場中轉過30°后從磁場右邊界射出。在電場和磁場中運動時，離子P+和P3+

A．在電場中的加速度之比為1:1

B．在磁場中運動的半徑之比為3:1

C．在磁場中轉過的角度之比為1:2

D．離開電場區域時的動能之比為1:3

Answer 1

【答案】CD

【解析】

試題分析：兩個離子的質量相同，其帶電量是1：3的關系，所以由可知，其在電場中的加速度是1：3，故A錯．要想知道半徑必須先知道進入磁場的速度，而速度的決定因素是加速電場，所以在離開電場時其速度表達式為：，可知其速度之比為1：．又由知，，所以其半徑之比為：1，故B錯誤．由B的分析知道，離子在磁場中運動的半徑之比為：1，設磁場寬度為L，離子通過磁場轉過的角度等于其圓心角，所以有，則可知角度的正弦值之比為1：，又P+的角度為30°，可知P3+角度為60°，即在磁場中轉過的角度之比為1：2，故C正確．由電場加速后：qU=mv2可知，兩離子離開電場的動能之比為1：3，故D正確．故選CD．