选择题4.0分
物理

13.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,垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里,有一定宽度的匀强磁场区域,如图所示,已知离子P+在磁场中转过30°后从磁场右边界射出。在电场和磁场中运动时,离子P+P3+(   )

A

在电场中的加速度之比为1:1

B

在磁场中运动的半径之比为3:1

C

在磁场中转过的角度之比为1:2

D

离开电场区域时的动能之比为1:3

正确答案及相关解析

正确答案

CD

解析

A、两个离子的质量相同,其带电量是1:3的关系,所以由可知,其在电场中的加速度是1:3,故A错误;

B、粒子离开电场时其速度为:,可知其速度之比为.又由知,,所以其半径之比为,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,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,则可知角度的正弦值之比为 ,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:可知,两离子离开电场的动能之比为1:3,故D正确.

故选:CD.

考查方向

本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与动能定理等知识点交汇命题.

解题思路

要分析加速度就要先分析其受的电场力,而要分析动能就要看电场做的功;要分析半径就要用洛伦兹力充当向心力,来找出半径。

易错点

本题关键是对作圆周运动物体要找出半径,然后通过合理的作图画出粒子的运动轨迹,进行解答。