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  • 1. (2024高三上·长沙期末) 在芯片制造过程中,离子注入是其中一道重要的工序。为了准确的注入离子,需要在一个有限空间中用电磁场对离子的运动轨迹进行调控。现在我们来研究一个类似的模型。在空间内存在边长的立方体 , 以O为坐标原点,沿OA、和OD方向分别建立x、y、z轴。在OACD面的中心M处存在一粒子发射源,可在底面内平行于底面沿任意方向发射初速度 , 比荷的带正电粒子。在区域内施加一定的匀强电场或者匀强磁场,使粒子可以达到相应的空间位置。不计重力,则:

    1. (1) 在立方体内施加沿y轴正向的匀强电场,使粒子只能从面飞出,求施加电场的电场强度E的最小值;
    2. (2) 在立方体内施加沿y轴正向的匀强磁场,若磁感应强度大小为 , 求粒子在磁场中运动时间的最小值和最大值;(sin53°=0.8,cos53°=0.6)
    3. (3) 在第(2)问的基础上再加上沿y轴正向的匀强电场,电场强度为。判断第(2)问中最小时间和最大时间所对应的粒子能否从面飞出?若粒子不能从面飞出,请写出这些粒子从yOz平面飞出立方体区域时的空间坐标。(结果保留2位小数)

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