解答题 困难0.15 引用1 组卷958
在芯片制造过程中,离子注入是其中一道重要的工序。为了准确的注入离子,需要在一个有限空间中用电磁场对离子的运动轨迹进行调控。现在,我们来研究一个类似的模型。在空间内存在边长
m的立方体
,以O为坐标原点,沿OA、
和OD方向分别建立x、y、z轴。在OACD面的中心M处存在一粒子发射源,可在底面内沿任意方向发射初速度为
,比荷
的带正电粒子(不计重力)。可在区域内施加一定的匀强电场或者匀强磁场,使粒子可以到达相应的空间位置。
(1)在立方体内施加沿y轴正向的匀强磁场,使粒子不飞出立方体,求施加磁场的磁感应强度B的最小值;
(2)在立方体内施加沿y轴正向的匀强电场,使粒子只能从
面飞出,求施加电场的电场强度E的最小值;
(3)在立方体内施加沿y轴正向的匀强磁场,若磁感应强度大小为
T,求粒子在磁场中运动时间的最大值
和最小值
;
(4)在(3)问的基础上再加上沿y轴正向的匀强电场,电场强度为
。问(3)中最大时间和最小时间对应的粒子能否从
面飞出?若粒子不能从
面飞出,请写出这些粒子飞出立方体区域时的空间坐标(x,y,z)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/18/0909855e-d1a0-4a5c-b303-5055dbbdbab9.png?resizew=320)
(1)在立方体内施加沿y轴正向的匀强磁场,使粒子不飞出立方体,求施加磁场的磁感应强度B的最小值;
(2)在立方体内施加沿y轴正向的匀强电场,使粒子只能从
(3)在立方体内施加沿y轴正向的匀强磁场,若磁感应强度大小为
(4)在(3)问的基础上再加上沿y轴正向的匀强电场,电场强度为
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22-23高二上·浙江杭州·期中
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