专题三电场与磁场培点优6粒子在立体空的带电间运动粒子在立体空中的合、加的,通受力分析、带电间组场叠场运动问题过分析,角度,充分利用分解的思想,分解直、运动转换视图为线运动圆周、平抛,再利用每的律行求解。运动类运动种运动对应规进粒子在立体空常及解策略间见运动题型运动类解策略题在三坐系中,每方维标运动个轴向都是常模型见运动粒子的分解三方向的将运动为个运动一加一面,如旋维进运动旋粒子的分解一进运动将运动为个轴方向的速直或速直匀线运动匀变线运和垂直的所在面的周动该轴内圆运动所在平面切,粒子入下运动换进一域偏后曲不在原的平区转线来面内把粒子所在的面隔离出,运动来转换角度,把立体化平面,视图图转为图分析粒子在每面的个运动(2023·山泰安市考二模东统)如所示,在空直角坐系中,图间标yOz平面左存在沿侧z正方向的强磁,右存在沿轴匀场侧y正方向的强磁,左、轴匀场右磁的磁感强度大小相等;两侧场应yOz平面右有沿侧还y方向的强轴负匀电。空中坐场现从间标为(-d,0,0)的M点射一量发质为m,荷量+电为q的粒子,粒子的初速度大小为v0、方向沿xOy平面,与x正方向的角轴夹为60°;一段后粒子恰好垂直于经时间y入轴进yOz平面右。其中强度和侧电场磁感强度大小未知,其系足,不粒子的重力。求:应关满计(1)在yOz平面左强磁中做速周侧匀场匀圆运动的道半轨径R1;例1答案233dEB=3v0π根据几何系有关R1sin60°=d解得R1=233d(2)粒子第2次经过yOz平面的速度大小时v;答案2v0根据的合成有运动v=v02+v12v1=aT2qE=ma根据洛力提供向心力有伦兹qv0B=mv02R1T=2πR1v0=2πmqB立解得联v=2v0(3)粒子第2次经过yOz平面的位置坐;时标答案[0,-(πd-33d),433d]解得Δy=πd粒子第2次经过yOz平面的坐时标[0,-(Δy-R12),2R1]Δy=12a(T2)2由于EB=3v0π粒子第2次经过yOz平面的坐时标[0,-(πd-33d),433d]在yOz平面右,磁感强度大小不,在磁中做周的侧应变场圆运动轨道半大小仍然径为R1,(4)粒子第2、第3次两经过yOz平面的位置的距离。间答案433d粒子再次入进yOz平面左,其速度大小侧变为2v0,与y方向轴负夹角30°,始在开z=433d的平面速周,有内匀圆运动q·2v0B=m2v02R2,R2=2R1根据几何系,粒子第关2次、第3次经过yOz平面的交点的距离间为l=2R2cos60°=2R1解得l=433d。在芯片制造程中,离子注入是其中一道重要的工序。如所示是离子注入工作过图的原理示意,离子加速后沿水平方向入速度器,然后通磁分析器,图经进选择过选出特定比荷的离子,偏系后注入在水平面的晶择经转统处内圆(硅片)。速度器、选择磁分析器和偏系的强磁的磁感强度大小均转统匀场应为B,方向均垂直面向外;纸速度器和偏系中的强的强度大小均选择转统匀电场电场为E,方向分直向上别为竖和垂直面向外。磁分析器截面是外半分纸内径别为R1和R2的四分之一,其端圆环两中心位置M和N各有一小孔;偏系中和磁的分布域是同一处个转统电场场区边长为L的正方体,其底面晶所在水平面平行,距也与圆间为L。偏系不加及磁当转统电场,场时例2离子恰好直注入到晶上的竖圆O点(即中坐原点,图标x垂直面向外轴纸)。整系置于空中,不离子个统真计重力,打在晶上的离子和磁偏的角度圆经过电场场转都很小。当α很小,有时sinα≈tanα≈α,cosα≈1-α2。求:12答案EB2ER1+R2B2(1)离子通速度器后的速度大小过选择v和磁分析器出的离子的比荷选择来qm;通速度器的离子由于受力平衡需足过选择满qE=qvB,可得速度v=EB由mv2R=qvB得qm=vRB=2ER1+R2B2由知,磁分析器中心孔题图从N射出离子的半运动径为R=R1+R22(2)偏系加离子注入晶的位置,用坐转统仅电场时圆标(x,y)表示;答案(3L2R1+R2,0)偏系加,离子在偏系中做平抛,离子离转统仅电场时转统类运动设开偏系速度的偏角转统时转为θ,离,离子在开电场时x方向偏的距转离x1=12·qEm·(Lv)2tanθ=atv=qELmv2离后,离子在开电场x方向偏移的距离x2=Ltanθ=qEL2mv2则x=x1+x2=3qEL22mv2=3L2R1+R2位置坐标为(3L2R1+R2,0)(3)偏系加磁离子注入晶的位置,用坐转统仅场时圆标(x,y)表示;答案(0,3L2R1+R2)如所示,偏系加磁,...