《2023年高考物理毕业班二轮热点题型归纳与变式演练（全国通用）》专题07 带电粒子在复合场中的运动 【练】（解析版）

3.0 envi 2025-05-07 16 4 2.81MB 27 页 3知币
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专题 07 带电粒子在复合场中的运动
一、单选题
1．（2022·河北邯郸·二模）如图所示，氕 、氘 、氚 三种核子分别从静止开始经过同一加速电压
（图中未画出）加速，再经过同一偏转电压 偏转后进入垂直于纸面向里的有界匀强磁场，氕 的运
动轨迹如图。则氕 、氘 、氚 三种核子射入磁场的点和射出磁场的点间距最大的是（　　）
A．氕 B．氘 C．氚 D．无法判定
【答案】C
【详解】带电粒子射出加速电场时速度由
射出偏转电场的偏转角为 ，运动轨迹如图所示，
有
又洛伦兹力提供向心力
得
由几何关系得
氕 、氘 、氚 三种核子，氚 比荷最小，故射入磁场的点和射出磁场的点间距最大，C 正确。
故选 C。
2．（2022·北京·清华附中模拟预测）半导体芯片制造中，常通过离子注入进行掺杂来改变材料的导电性
能。如图是离子注入的工作原理示意图，离子经电场加速后沿水平方向进入速度选择器，通过速度选择
器的离子经过磁分析器和偏转系统，注入水平面内的晶圆（硅片）。速度选择器中的电场强度的大小为
E、方向竖直向上。速度选择器、磁分析器中的磁感应强度方向均垂直纸面向外，大小分别为 B1、B2。偏
转系统根据需要加合适的电场或者磁场。磁分析器截面的内外半径分别为 R1和R2，入口端面竖直，出口
端面水平，两端中心位置 M和N处各有一个小孔；偏转系统下边缘与晶圆所在水平面平行，当偏转系统
不加电场及磁场时，离子恰好竖直注入到晶圆上的 O点（即图中坐标原点）。整个系统置于真空中，不
计离子重力及其进入加速电场的初速度。下列说法正确的是（　　）
A．可以利用此系统给晶圆同时注入带正电离子和带负电的离子
B．从磁分析器下端孔 N离开的离子，其比荷为
C．如果偏转系统只加沿 x轴正方向的磁场，则离子会注入到 x轴正方向的晶圆上
D．只增大加速电场的电压，可使同种离子注入到晶圆更深处
【答案】B
【详解】A．由左手定则可知，只有正离子才能通过磁分析器，负离子不能通过磁分析器，故 A 错误；
B．离子通过速度选择器时，有
解得速度
离子在磁分析器中，有
由几何关系得
联立可得
故 B 正确；
C．如果偏转系统只加沿 x轴正方向的磁场，由左手定则可知离子向 轴正方向偏转，故 C 错误；
D．只增大加速电场的电压，则粒子速度不满足
无法做匀速直线运动通过速度选择器，所以不一定能到达圆晶处，故 D 错误。
故选 B。
3．（2022·福建龙岩·三模） 扫描机器是医院常用的检测仪器，图示是某种 机主要部分的剖面图。
电子束从电子枪射出，进入 两极之间的加速电场，加速后进入由偏转线圈产生的偏转磁场，磁场
方向垂直于纸面。电子束沿带箭头的实线所示的方向前进，最终打到靶上P点，产生的 射线（如图中
带箭头的虚线所示）照射受检人员后到达探测器。下列说法正确的是（　　）
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