物理氣相沉積鍍膜是芯片制作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,如圖1是該設(shè)備的平面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖,以M點(diǎn)位置為原點(diǎn)建立M-xy坐標(biāo)系。初速度不計(jì)的氧離子(比荷q1m1=2.4×106C/kg)經(jīng)電壓U0=2512×103V的電場(chǎng)加速后,從C點(diǎn)水平向右進(jìn)入豎直向下的聲強(qiáng)為E=53×104V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng),恰好打到電場(chǎng)、磁場(chǎng)的豎直分界線Ⅰ最下方M點(diǎn)(未進(jìn)入磁場(chǎng))并被位于該處的金屬靶材全部吸收,CM兩點(diǎn)的水平距離為0.5m。靶材濺射出的部分金屬離子(比荷q2m2=2.0×106C/kg)從M點(diǎn)沿各個(gè)方向進(jìn)入M-xy平面內(nèi)的兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,速度大小均為1.0×104m/s,并沉積在固定基底上,M點(diǎn)到基底的距離為24m?;着cxy軸方向夾角均為45°,大小相等、方向相同(均垂直紙面向內(nèi))的兩磁場(chǎng)B=1×10-2T的分界線Ⅱ過(guò)M點(diǎn)且與基底垂直。(兩種離子均帶正電,忽略重力及離子間相互作用力。)求:
(1)CM兩點(diǎn)的高度差;
(2)在M-xy平面內(nèi),基底上可被金屬離子打中后鍍膜的區(qū)域長(zhǎng)度。
(3)金屬離子打在基座上所用時(shí)間最短時(shí)粒子的入射方向與分界線Ⅱ的夾角的正弦值。
(4)兩磁場(chǎng)大小不變、方向相反(均垂直紙面),以M點(diǎn)位置為原點(diǎn)建立M-xyz坐標(biāo)系,如圖2所示,某個(gè)從靶材濺射出的金屬離子(比荷q2m2=2.0×106C/kg),從M點(diǎn)以速度1716×104m/s射入M-yz平面,且與z軸正方向的夾角的正切值為0.25,求該金屬離子打到基底時(shí),在M-xyz中的坐標(biāo)。(基底在z軸方向足夠大)
q
1
m
1
=
2
.
4
×
1
0
6
C
/
kg
U
0
=
25
12
×
1
0
3
V
E
=
5
3
×
1
0
4
V
/
m
q
2
m
2
=
2
.
0
×
1
0
6
C
/
kg
2
4
m
q
2
m
2
=
2
.
0
×
1
0
6
C
/
kg
17
16
×
1
0
4
m
/
s
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/14 8:0:9組卷:88引用:1難度:0.1
相似題
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1.在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系中,第二象限內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),在x軸上有兩個(gè)粒子源A、B,沿y軸正向以相同速度同時(shí)發(fā)射質(zhì)量相同、電荷量相同的帶負(fù)電的粒子,粒子源A、B的坐標(biāo)分別為xA=-9L、xB=-4L。通過(guò)電場(chǎng)后A、B兩處發(fā)射的粒子分別從y軸上的C、D兩點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)進(jìn)入第一象限。不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用。
(1)設(shè)C、D兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為(0,yC)、(0,yD),求yC、yD的比值;
(2)若第一象限內(nèi)未加任何場(chǎng),兩處粒子將在第一象限內(nèi)某點(diǎn)相遇,求相遇點(diǎn)的橫坐標(biāo);
(3)若第一象限內(nèi)y>yC區(qū)域,加上垂直于坐標(biāo)平面方向向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出),兩處粒子最終將從磁場(chǎng)飛出,求兩處粒子飛出位置間的距離。發(fā)布:2024/12/29 20:30:1組卷:25引用:3難度:0.4 -
2.在“質(zhì)子療法”中,質(zhì)子先被加速到具有較高的能量,然后被引向轟擊腫瘤,殺死細(xì)胞。如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子從極板A處由靜止加速,通過(guò)極板A1中間的小孔后進(jìn)入速度選擇器,并沿直線運(yùn)動(dòng)。速度選擇器中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.01T,極板CC1間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=1×105N/C。坐標(biāo)系xOy中yOP區(qū)域充滿沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)Ⅰ,xOP區(qū)域充滿垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ,OP與x軸夾角a=30°。勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1,且1T≤B1≤1.5T。質(zhì)子從(0,d)點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)Ⅰ,并垂直O(jiān)P進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ。取質(zhì)子比荷為
,d=0.5m。求:qm=1×108C/kg
(l)極板AA1間的加速電壓U;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)Ⅰ的電場(chǎng)強(qiáng)度E1;
(3)質(zhì)子能到達(dá)x軸上的區(qū)間的長(zhǎng)度L(結(jié)果用根號(hào)表示)。發(fā)布:2024/12/29 20:30:1組卷:103引用:3難度:0.6 -
3.如圖,在xOy坐標(biāo)系中的第一象限內(nèi)存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),第二象限內(nèi)存在方向垂直紙面向外磁感應(yīng)強(qiáng)度B=
的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)范圍可調(diào)節(jié)(圖中未畫(huà)出)。一粒子源固定在x軸上M(L,0)點(diǎn),沿y軸正方向釋放出速度大小均為v0的電子,電子經(jīng)電場(chǎng)后從y軸上的N點(diǎn)進(jìn)入第二象限。已知電子的質(zhì)量為m,電荷量的絕對(duì)值為e,ON的距離3mv02eL,不考慮電子的重力和電子間的相互作用,求:233L
(1)第一象限內(nèi)所加電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度;
(2)若磁場(chǎng)充滿第二象限,電子將從x軸上某點(diǎn)離開(kāi)第二象限,求該點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)若磁場(chǎng)是一個(gè)圓形有界磁場(chǎng),要使電子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后通過(guò)x軸時(shí),與y軸負(fù)方向的夾角為30°,求圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。發(fā)布:2024/12/29 23:30:1組卷:235引用:5難度:0.3
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