2021年6月我国芯片进口总额达到380亿美元，这是为了满足在智能手机、汽车、电脑、家用电器的巨大需求.物理气相沉积是在真空条件下，通过低压气体或等离子体，采用物理方法将气化的材料沉积到基体表面形成薄膜的技术.该技术是芯片制作的关键环节之一，如图是该设备的平面结构简图.初速度不计的氩离子经电压U0的电场加速后，从A点以大小为v0=105m/s的速度水平向右进入竖直向下的匀强电场E，恰好打到电场、磁场的竖直分界线Ⅰ最下方M点（未进入磁场）并被位于该处的金属靶材全部吸收，AM两点的高度差为0.5m。靶材溅射出的部分金属离子沿各个方向进入两匀强磁场区域，并沉积在固定基底上，基底与水平方向夹角为45°，大小相等、方向相反（均垂直纸面）的两磁场磁感应强度均为B，分界线Ⅱ过M点且与基底垂直。（已知U0=2512×103V，E=53×104V/m,B=1×10-2T，金属离子比荷q2m2=2.0×106C/kg,两种离子均带正电，忽略重力及离子间相互作用力）求：
（1）氩离子的比荷q1m1；
（2）AM两点的水平距离；
（3）若金属离子进入磁场的速度大小均为1.0×104m/s,M点到基底的距离为24m,求在纸面内，基底上可被金属离子打中而镀膜的区域长度。（计算结果保留根式）
25
12
×
10
3
5
3
×
10
4
q
2
m
2
=
2
.
0
×
10
6
q
1
m
1
2
4
【答案】（1）氩离子的比荷为2.4×106C/kg；
（2）AM两点的水平距离为0.5m；
（3）在纸面内，基底上可被金属离子打中而镀膜的区域长度为。
（2）AM两点的水平距离为0.5m；
（3）在纸面内，基底上可被金属离子打中而镀膜的区域长度为
2
-
2
2
m
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：89引用：1难度：0.4
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1．如图1所示，在xOy坐标系中，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l,紧靠极板的右边缘的有界匀强磁场区域由ΔAB0和矩形0BCD构成，其中∠OAB=60°，OD=OA．磁场方向垂直于xOy平面向里，D、A位于y轴上。位于极板左侧的粒子源沿x轴向右接连发射质量为m,电荷量为+q、速度相同的带电粒子，现在0～3t0时间内两板间加上如图2所示的电压，已知t=0时刻进入两板间的粒子，在t0时刻射入磁场时，恰好不会从磁场边界射出磁场区域且圆心在x轴上，上述l、m、q、t0为已知量，U0=
，不考虑P、Q两板电压的变化对磁场的影响，也不考虑粒子的重力及粒子间的相互影响，求：ml2qt02
（1）t=0时刻进入两板间的带电粒子射入磁场时的速度；
（2）匀强磁场的磁感应强度的大小及磁场区域的面积；
（3）t=t0时刻进入两板间的带电粒子在匀强磁场中运动的时间。
发布：2024/12/30 0:0:1组卷：89引用：2难度：0.7 -
2．如图，半径为d的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场垂直圆所在的平面。一带电量为q、质量为m的带电粒子从圆周上a点对准圆心O射入磁场，从b点折射出来，若α=60°，则带电粒子射入磁场的速度大小为（ ）发布：2025/1/6 0:30:5组卷：272引用：2难度：0.6 -
3．如图所示，三角形ABC内有垂直于三角形平面向外的匀强磁场，AB边长为L，∠CAB=30°，∠B=90°，D是AB边的中点。现在DB段上向磁场内射入速度大小相同、方向平行于BC的同种粒子（不考虑粒子间的相互作用和粒子重力），若从D点射入的粒子恰好能垂直AC边射出磁场，则AC边上有粒子射出的区域长度为（ ）发布：2025/1/3 0:30:3组卷：303引用：1难度：0.5
