Question

【題目】在中美貿易戰中，中興的遭遇告訴我們，要重視芯片的自主研發工作，而芯片的基礎工作在于半導體的工藝。如圖所示，在半導體離子注入工藝中，初速度可忽略的磷離子P＋和P3＋，經電壓為U的電場加速后，垂直進入方向垂直紙面向里、寬度為D的勻強磁場區域，其中離子P＋在磁場中轉過θ＝30°后從磁場右邊界射出。已知P＋和P3＋的質量均為m，而電量分別為e和3e(e表示元電荷)。

（1）求勻強磁場的磁感應強度B的大小；

（2）求P3＋在磁場中轉過的角度。

Answer 1

【答案】（1）（2）600

【解析】

（1）對離子P＋在電場中的加速運動，由動能定理：

在磁場中，洛倫茲力提供向心力：

由幾何關系可得：

因此，勻強磁場的磁感應強度B的大小為：

（2）對離子P3＋在電場中的加速運動，由動能定理：

在磁場中，洛倫茲力提供向心力：

由幾何關系可得：

因此，P3＋在磁場中轉過的角度：