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1、选择题 在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的磷离子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+在磁场中转动θ=30°后从磁场右边界射出.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∶2
D.离开电场区域时的动能之比为1∶3
参考答案:BCD
本题解析:
离子在电场中加速过程中,由于电场强度相同,根据牛顿第二定律可得a1∶a2=q1∶q2=1∶3,选项A错误;在电场中加速过程,由动能定理可得
,在磁场中偏转过程:
,两式联立可得:
,故r1∶r2=∶1,选项B正确;设磁场宽度为d,根据
可得:
,联立解得
,选项C正确;由
可知Ek1∶Ek2=1∶3,选项D正确.
本题难度:一般
2、计算题 (18分)如图所示,等腰直角三角形ACD的直角边长为2a,P为AC边的中点,Q为CD边上的一点,DQ=a。在△ACD区域内,既有磁感应强度大小为B.方向垂直纸面向里的匀强磁场,又有电场强度大小为E的匀强电场,一带正电的粒子自P点沿平行于AD的直线通过△ACD区域。不计粒子的重力。

(1)求电场强度的方向和粒子进入场区的速度大小v0;
(2)若仅撤去电场,粒子仍以原速度自P点射入磁场,从Q点射出磁场,求粒子的比荷;
(3)若仅撤去磁场,粒子仍以原速度自P点射入 电场,求粒子在△ACD区域中运动的时间。
参考答案:(1)
场强的方向由A指向C (2)
(3)
本题解析:(1)正粒子在场区受力平衡:
①2分
解得:
1分
根据正粒子所受电场力的方向与场强的方向相同,可知场强的方向由A指向C。 1分
(2)粒子从P点进入磁场,洛伦兹力指向PA,圆心在PA所在直线上,设PA直线上面的O点为圆心,设正粒子做匀速圆周运动的半径为R,则:
②2分
在直角三角形HOQ中:
③
④1分
⑤1分
联立③④⑤解得:
⑥1分
联立①②⑥解得:
⑦2分
(3)粒子沿初速度v0方向做匀速直线运动:
⑧2分
粒子沿电场方向做匀加速直线运动:
⑨2分
由几何关系:
⑩1分
由①⑦⑧⑨⑩得:
解得:
2分

考点:带电粒子在复合场中的运动
本题难度:一般
3、选择题 如图所示为圆柱形区域的横截面,在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场。带电粒子(不计重力)第一次以速度v1沿截面直径入射,粒子飞入磁场区域时,速度方向偏转60°角;该带电粒子第二次以速度v2从同一点沿同一方向入射,粒子飞出磁场区域时,速度方向偏转90°角。则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的

[? ]
A.半径之比为
∶1
B.速度之比为1∶
C.时间之比为2∶3
D.时间之比为3∶2
参考答案:AC
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 在垂直于纸面的匀强磁场中,有一原来静止的原子核衰变后,放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图中a、b所示,由此可以判定( )
A.该核发生的是α衰变
B.该核发生的是β衰变
C.磁场方向一定是垂直纸面向里
D.磁场方向向里还是向外不能判定