離子注入機(jī)是將所需離子經(jīng)過加速、選擇、掃描從而將離子“注入”半導(dǎo)體材料的設(shè)備。其整個(gè)系統(tǒng)如甲圖所示。其工作原理簡化圖如乙圖所示。MN是理想平行板電容器,N板正中央有一小孔A作為離子的噴出口,在電容器的正中間O1有一粒子源,該粒子源能和電容器同步移動或轉(zhuǎn)動。為了研究方便建立了如圖所示的xoy平面,y軸與平行于y軸的直線(x=)區(qū)域內(nèi)有垂直

紙面向里的勻強(qiáng)磁場。粒子源持續(xù)不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為m、電量為q的正粒子(不計(jì)電荷間的相互作用、初速度和重力,不考慮磁場邊界效應(yīng))。已知O1A與x軸重合,各點(diǎn)坐標(biāo)A(0,0)、B(,0)、C()、D(,)。

(1)當(dāng)UMN=U0時(shí),求這些粒子經(jīng)電容器MN加速后速度v的大;

(2)電容器的電壓連續(xù)可調(diào),當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為B=,求粒子從D點(diǎn)射出時(shí),電容器的電壓(用U0表示);

(3)保持(2)問中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和打到D點(diǎn)時(shí)的電壓不變,欲使粒子打到C點(diǎn),可將電容器和粒子源繞O點(diǎn)同步旋轉(zhuǎn),求旋轉(zhuǎn)的角度大;

(4)請?jiān)谥本x=右方設(shè)置一個(gè)或多個(gè)電場、磁場區(qū)域(或組合),使得(2)問中從D點(diǎn)出射的粒子最終從x軸上沿x軸正方向射出(只需畫出場或組合場的范圍、方向,并大致畫出粒子的運(yùn)動軌跡

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年內(nèi)蒙古包頭市高一6月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,水平路面上有一輛質(zhì)量為M的汽車,車廂中有一個(gè)質(zhì)量為m的人正用恒力F向前推車廂,在車以加速度a向前加速行駛距離L的過程中,下列說法正確的是

A、人對車的推力F不做功

B、人對車做的功為maL

C、車對人的做用力大小為

D、車對人的摩擦力做的功為(F+ma)L

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科目:高中物理 來源:2016-2016學(xué)年湖南衡陽八中等校高一實(shí)驗(yàn)班下聯(lián)考物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與小物塊相連.彈簧處于自然長度時(shí)物塊位于O點(diǎn)(圖中未標(biāo)出).物塊的質(zhì)量為m,AB=a,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)用水平向右的力將物塊從O點(diǎn)拉至A點(diǎn),拉力做的功為W.撤去拉力后物塊由靜止向左運(yùn)動,經(jīng)O點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零.重力加速度為g. 則上述過程中

A.物塊在A點(diǎn)時(shí),彈簧的彈性勢能等于

B.物塊在B點(diǎn)時(shí),彈簧的彈性勢能小于

C.經(jīng)O點(diǎn)時(shí),物塊的動能小于

D.物塊動能最大時(shí)彈簧的彈性勢能小于物塊在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年浙江溫州中學(xué)高一下期末物理試卷(解析版) 題型:選擇題

小方同學(xué)上網(wǎng)查詢到,截至2014年12月31日24時(shí),三峽水電站全年發(fā)電988億千瓦時(shí),超過巴西和巴拉圭共同擁有的伊泰普水電站,首度成為世界上年發(fā)電量最高的水電站。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國一個(gè)三口之家月平均用電量約為80度。那么三峽水庫全年發(fā)電量大約能維持全國家庭用電的時(shí)間為( )

A.3天 B.30天 C.80天 D.300天

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年浙江溫州中學(xué)高一下期末物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,在超市內(nèi)傾角為θ的電梯斜面上有一車西瓜隨電梯勻速向上運(yùn)動,在箱子的中央有一只質(zhì)量為m的西瓜,則在該西瓜隨箱一起前進(jìn)的過程中,下列分析正確的是( )

A.電梯勻速前進(jìn)時(shí)周圍西瓜對它的作用力豎直向上

B.電梯加速上行時(shí)周圍西瓜對它的作用力可能豎直向上

C.電梯減速上行時(shí)周圍西瓜對它的作用力可能豎直向上

D.若電梯突然停止,周圍西瓜對它的作用力可能為零

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年浙江溫州中學(xué)高二下期末物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,同一豎直平面內(nèi)固定著絕緣細(xì)桿AB、CD,長均為,兩桿間豎直距離為h,B、D兩端與光滑絕緣的半圓形細(xì)桿相連,半圓形細(xì)桿與AB、CD在同一豎直平面內(nèi),O為AD、BC連線的交點(diǎn)。在O點(diǎn)固定一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷,質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電的小球,穿在細(xì)桿上,從A端以一定的初速度出發(fā),沿桿滑動恰能到達(dá)C點(diǎn)。已知小球與兩水平桿間的動摩擦因數(shù)為μ,小球所受庫侖力始終小于重力,不計(jì)小球帶電對點(diǎn)電荷Q電場的影響。則小球從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動過程中,下列說法正確的是

A. 點(diǎn)電荷Q在A、C兩點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度相同

B. 小球運(yùn)動到O點(diǎn)正下方時(shí),受到的摩擦力最小,其值為μ(mg-

C. 從B點(diǎn)到D點(diǎn)的運(yùn)動過程中電場力對小球先做正功后做負(fù)功

D. 小球的初速度大小為

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年浙江溫州中學(xué)高二下期末物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示x軸上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度如圖所示,場強(qiáng)方向與x軸平行,規(guī)定沿x軸正方向?yàn)檎,一?fù)點(diǎn)電荷從坐標(biāo)原點(diǎn)O以一定的初速度沿x軸正方向運(yùn)動,點(diǎn)電荷到達(dá)x2位置速度第一次為零,在x3位置第二次速度為零,不計(jì)粒子的重力.下列說法正確的是

A.點(diǎn)電荷從O點(diǎn)運(yùn)動到x2,再運(yùn)動到x3的過程中,速度先均勻減小再均勻增大,然后減小再增大

B.點(diǎn)電荷從O點(diǎn)運(yùn)動到x2,再運(yùn)動到x3的過程中,加速度先減小再增大,然后保持不變

C.點(diǎn)電荷在x2、x3位置的電勢能最小

D.O點(diǎn)與x2和O點(diǎn)與x3電勢差UOx2= UOx3

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年浙江溫州十校聯(lián)合高二下期末物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖為氫原子的能級圖,已知可見光的光子的能量范圍為1.62~3.11eV,普朗克常量h=6.63×10-34J·s那么對氫原子在能級躍遷的過程中輻射或吸收光子的特征認(rèn)識正確的是( )

A.用能量為11.0eV的光子照射氫原子,可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)

B.處于n=2能級的氫原子能吸收任意頻率的紫外線

C.處于n=3能級的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線,并且使氫原子電離

D.用波長為60nm的倫琴射線照射,不能使處于基態(tài)的氫原子電離出自由電子

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年黑龍江雙鴨山一中高二6月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,A、B兩物體從地面上某點(diǎn)正上方不同高度處,同時(shí)做自由落體運(yùn)動.已知A的質(zhì)量比B的質(zhì)量大,下列說法正確的是( )

A.A、B可能在空中相撞

B.A、B落地時(shí)的速度相等

C.下落過程中,A、B速度變化的快慢相同

D.從開始下落到落地,A、B的平均速度相等

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