某科研团队设计了一款用于收集工业生产中产生的某种固体微粒的装置,其原理简图如图所示。固体微粒通过带电室时带上正电且电量相等,微粒从A点无初速地进入加速区域,经
点进入静电分析器,沿
圆弧
运动,再经
点沿
轴正方向进入偏转匀强电场区域,最终打在竖直
轴上的
点。建立如图所示坐标系,带电室、加速区域在第三象限,静电分析器在第四象限,偏转电场区域布满第一象限。已知带电固体微粒的比荷为
,加速区域板间电压为
,圆弧
上各点的场强大小相同且为
,方向都指向圆弧
的圆心
点,偏转电场大小
,方向沿
轴负方向,不计微粒重力、空气阻力及微粒间的作用力,求
(1)带电固体微粒离开加速区域时的速度大小;
(2)圆弧
的半径;
(3)
点的纵坐标。
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(1)带电固体微粒离开加速区域时的速度大小;
(2)圆弧
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(3)
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更新时间:2023-08-15 18:52:20
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【推荐1】负离子具有优化空气和医疗保健作用,能够给人们提供一个清新洁净的呼吸环境,有效改善大脑功能,增强机体免疫力。双极电晕放电技术是人工产生负离子的常用方法之一。如图所示,针状负极和正极之间加上直流高电压
,使空气发生电离产生一价的负离子。针状负极与正极间距
,可视为匀强电场,电子电荷量
。
(1)求两极间电场对一价负离子的作用力大小;
(2)若一价负离子从负极被吸附到正极,判断其电势能增大还是减小?并求电势能变化量的大小。
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(1)求两极间电场对一价负离子的作用力大小;
(2)若一价负离子从负极被吸附到正极,判断其电势能增大还是减小?并求电势能变化量的大小。
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名校
【推荐2】如图所示,倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强磁场和匀强电场区域,磁场的下边界与电场的上边界相距为3L,其中电场方向沿斜面向上,磁场方向垂直于斜面向下、磁感应强度的大小为B。电荷量为q的带正电小球(视为质点)通过长度为L的绝缘轻杆与边长为L、电阻为R的正方形单匝线框相连,组成总质量为m的“
”型装置,置于斜面上,线框下边与磁场的上边界重合。现将该装置由静止释放,当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动;当小球运动到电场的下边界时刚好返回。已知L=1m,B=0.8T,q=2.2×10-6C,R=0.1Ω,m=0.8kg,θ=53°,sin53°=0.8,g取10m/s2。求:
(1)线框做匀速运动时的速度大小;
(2)电场强度的大小;
(3)到最终稳定过程中正方形单匝线框中产生的总焦耳热。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/10/2438385732403200/2438549769240576/STEM/b26ded60a90645c6a6c09bd4309e2e58.png?resizew=13)
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【推荐1】离子注入是芯片技术中的一道重要工序。如图所示是离子注入工作原理示意图,离子经电场加速后沿水平方向进入速度选择器,然后通过磁分析器,选择出特定比荷的离子,经偏转系统后注入处在水平面内的晶圆片。速度选择器和磁分析器中的匀强磁场的磁感应强度大小均为
,方向均垂直纸面向外;速度选择器和偏转系统中的匀强电场场强大小均为
,方向分别为竖直向上和垂直纸面向外。磁分析器截面是内外半径分别为
和
的四分之一圆环,其两端中心位置
和
处各有一个小孔;偏转系统中电场的分布区域是一边长为
的正方体,其底面与晶圆片所在水平面平行。当偏转系统不加电场时,离子恰好竖直注入到晶圆片上的
点。整个系统置于真空中,不计离子重力。求:
(1)判断离子的电性和离子通过速度选择器的速度大小
;
(2)磁分析器选择出来离子的比荷
;
(3)偏转系统加电场时,要求离子从偏转系统底面飞出,若晶圆片所在的水平面是半径为
的圆面,为了使偏转粒子能打到晶圆片的水平面上,晶圆片平面到偏转系统底面的距离应满足什么条件?
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dde8112e8eb968fd042418dd632759e.png)
(1)判断离子的电性和离子通过速度选择器的速度大小
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(2)磁分析器选择出来离子的比荷
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(3)偏转系统加电场时,要求离子从偏转系统底面飞出,若晶圆片所在的水平面是半径为
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适中
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【推荐2】如图,半径为R的圆环处在匀强电场E中,圆环平面与电场方向平行,直径ab与电场线垂直,一带电粒子以速度v0,从a点沿ab方向射入电场,粒子打在圆环上的c点,已知c点与ab的距离为
,不计粒子的重力,求带电粒子的比荷。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d873158f54a6cc76bd44d3dac934781d.png)
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