【题目】在中美贸易战中,中兴的遭遇告诉我们,要重视芯片的自主研发工作,而芯片的基础工作在于半导体的工艺。如图所示,在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的磷离子P+和P3+,经电压为U的电场加速后,垂直进入方向垂直纸面向里、宽度为D的匀强磁场区域,其中离子P+在磁场中转过θ=30°后从磁场右边界射出。已知P+和P3+的质量均为m,而电量分别为e和3e(e表示元电荷)。
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(1)求匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)求P3+在磁场中转过的角度
。
【答案】(1)
(2)600
【解析】
(1)对离子P+在电场中的加速运动,由动能定理:![]()
在磁场中,洛伦兹力提供向心力:![]()
由几何关系可得:![]()
因此,匀强磁场的磁感应强度B的大小为:![]()
(2)对离子P3+在电场中的加速运动,由动能定理:
在磁场中,洛伦兹力提供向心力:![]()
由几何关系可得:![]()
因此,P3+在磁场中转过的角度:![]()