问题详情:
在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的*离子P+和P3+,经电压为U的电场加速后垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域,如图所示,已知离子P+在磁场中转过θ=30°后从磁场右边界*出。在电场和磁场中运动时,离子P+和P3+( )
A.在电场中的加速度之比为1∶1
B.在磁场中运动的半径之比为∶1
C.在磁场中转过的角度之比为1∶3
D.离开电场区域时的动能之比为1∶3
【回答】
BD
【解析】两个离子的质量相同,其带电荷量是1∶3的关系,所以由a=可知,其在电场中的加速度是1∶3的关系,故A错。要想知道半径必须先知道进入磁场的速度,而速度的决定因素是加速电场,所以在离开电场时其速度表达式为:v=,可知其速度之比为1∶。又由qvB=m知,r=,所以其半径之比为∶1,故B正确。由B的分析知道,离子在磁场中运动的半径之比为∶1,设磁场宽度为L,离子通过磁场转过的角度等于其圆心角,所以有sin θ=,则可知角度的正弦值之比为1∶,又P+的角度为30°,可知P3+的角度为60°,即在磁场中转过的角度之比为1∶2,故C错误。由电场加速后:qU=mv2可知,两离子离开电场的动能之比为1∶3,故D正确。故选B、D。
知识点:磁场对运动电荷的作用力
题型:多项选择