半导体芯片制造中，常通过离子注入进行掺杂来改变材料的导电性能。如图是离子注入的工作原理示意图，离子经电场加速后沿水平方向进入速度选择器，通过速度选择器的离子经过磁分析器和偏转系统，注入水平面内的晶圆（硅片）。速度选择器中的电场强度的大小为E、方向竖直向上。速度选择器、磁分析器中的磁感应强度方向均垂直纸面向外，大小分别为B1、B2。偏转系统根据需要加合适的电场或者磁场。磁分析器截面的内外半径分别为R1和R2 ，入口端面竖直，出口端面水平，两端中心位置M和N处各有一个小孔；偏转系统下边缘与晶圆所在水平面平行，当偏转系统不加电场及磁场时，离子恰好竖直注入到晶圆上的O点（即图中坐标原点）。整个系统置于真空中，不计离子重力及其进入加速电场的初速度。下列说法正确的是（　　）

1. 半导体芯片制造中，常通过离子注入进行掺杂来改变材料的导电性能。如图是离子注入的工作原理示意图，离子经电场加速后沿水平方向进入速度选择器，通过速度选择器的离子经过磁分析器和偏转系统，注入水平面内的晶圆（硅片）。速度选择器中的电场强度的大小为E、方向竖直向上。速度选择器、磁分析器中的磁感应强度方向均垂直纸面向外，大小分别为B₁、B₂。偏转系统根据需要加合适的电场或者磁场。磁分析器截面的内外半径分别为R₁和R₂ ，入口端面竖直，出口端面水平，两端中心位置M和N处各有一个小孔；偏转系统下边缘与晶圆所在水平面平行，当偏转系统不加电场及磁场时，离子恰好竖直注入到晶圆上的O点（即图中坐标原点）。整个系统置于真空中，不计离子重力及其进入加速电场的初速度。下列说法正确的是（　　）

A. 可以利用此系统给晶圆同时注入带正电离子和带负电的离子 B. 从磁分析器下端孔N离开的离子，其比荷为 $\text{[math]}$ C. 如果偏转系统只加沿x轴正方向的磁场，则离子会注入到x轴正方向的晶圆上 D. 只增大加速电场的电压，可使同种离子注入到晶圆更深处

【考点】

带电粒子在电场与磁场混合场中的运动;

【答案】

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单选题普通

1. 在方向如图所示的匀强电场（场强为E）和匀强磁场（磁感应强度为B）共存的场区，一电子沿垂直电场线和磁感线方向以速度v₀射入场区，则（）

A. 若v₀＞ $\text{[math]}$ ，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v＞v₀ B. 若v₀＞ $\text{[math]}$ ，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v＜v₀ C. 若v₀＜ $\text{[math]}$ ，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v＜v₀ D. 若v₀＜ $\text{[math]}$ ，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v＜v₀

单选题容易

2. 霍尔推进器不断被改进，未来有望成为远距离太空探测的首选推进装置。有一种霍尔推进器如图所示，很窄的圆环空间内有沿半径方向向外的辐射状磁场Ⅰ，其磁感强度大小可近似认为处处相等；在垂直于圆环平面方向上加有匀强磁场Ⅱ和匀强电场（图中都没有画出），磁场Ⅰ与磁场Ⅱ的磁感应强度大小相等。电子恰好可以在圆环内沿顺时针方向做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　）

A. 磁场Ⅱ垂直圆环平面向里 B. 电场方向垂直圆环平面向外 C. 电子受到的电场力提供向心力 D. 磁场对电子的洛伦兹力做正功

单选题容易

3. 如图所示，一长玻璃圆管内壁光滑、竖直放置。有一带正电的小球（可视为质点），以速率 $\text{[math]}$ 沿逆时针方向从管口上端贴着管壁水平射入管内，经过一段时间后从底部离开圆管。若再次重复该过程，以相同速率 $\text{[math]}$ 进入管内，同时在此空间加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间均匀减小的磁场，小球从下端离开玻璃管时磁场还没减小到0。设运动过程中小球所带电量不变，空气阻力不计。以下说法正确的是（）

A. 加磁场后小球离开管口的速率大于没加磁场时的速率 B. 加磁场后小球离开管口的时间小于没加磁场时的时间 C. 加磁场后小球对玻璃管的压力一定不断增大 D. 加磁场后，小球在玻璃管中运动时，只有重力做功，故小球与地球组成的系统机械能守恒

单选题容易