在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的磷离子P + 和P 3+ ,经电压为U的电场加速后,垂直进入磁感应

在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的磷离子P + 和P 3+ ,经电压为U的电场加速后,垂直进入磁感应,第1张

BCD

离子电场中加速过程中,由于电场强度相同,根据牛顿第二定律可得a 1 ∶a 2 =q 1 ∶q 2 =1∶3,选项A错误;在电场中加速过程,由动能定理可得 ,在磁场中偏转过程: ,两式联立可得: ,故r 1 ∶r 2 =∶1,选项B正确;设磁场宽度为d,根据 可得: ,联立解得 ,选项C正确;由 可知E k1 ∶E k2 =1∶3,选项D正确.

A、两个离子的质量相同,其带电量是1:3的关系,所以由a=
qU
md
可知其在电场中的加速度是1:3,故A错.

B、要想知道半径必须先知道进入磁场的速度,而速度的决定因素是加速电场,所以在离开电场时其速度表达式为:v=

2qU
m
,可知其速度之比为1:
3
.又由qvB=m
v2
r
知,r=
mv
qB
,所以其半径之比为
3
:1,故B错误.

C、由B的分析知道,离子在磁场中运动的半径之比为

3
:1,设磁场宽度为L,离子通过磁场转过的角度等于其圆心角,所以有sinθ=
L
R
,则可知角度的正弦值之比为1:
3
,又P+的角度为30°,可知P3+角度为60°,即在磁场中转过的角度之比为1:2,故C正确.

D、由电场加速后:qU=

1
2
mv2可知,两离子离开电场的动能之比为1:3,故D正确.

故选:CD.


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