（2006•南通模拟）自由电子激光器原理如图所示，自由电子经电场加速后，从正中央射入上下排列着许多磁铁的磁场区域，相邻两

来源：学生作业帮编辑：搜狗做题网作业帮分类：物理作业时间：2024/07/04 23:00:37

（2006•南通模拟）自由电子激光器原理如图所示，自由电子经电场加速后，从正中央射入上下排列着许多磁铁的磁场区域，相邻两磁铁相互紧靠且极性相反．电子在磁场力作用下“扭动”着前进，每“扭动”一次就会发出一个光子（不计电子发出光子后能量损失），两端的反射镜使光子来回反射，最后从透光的一端发射出激光．
（1）若激光器发射激光的功率为P=6.63×10⁹W，频率为f=10¹⁶Hz，试求该激光器每秒发出的光子数（普朗克常量h=6.63×10^-34J．s）；
（2）若加速电压U=1.8×10⁴V，电子质量m=9.0×10^-31kg，电子电量e=1.6×10^-19c，每对磁极间的磁场可看作是匀强磁场，磁感应强度B=9.0×10^-4T，每个磁极左右宽L₁=0.30m，垂直纸面方向长L₂=1．Om．当电子从正中央垂直磁场方向射入时，电子可通过几对磁极？

（1）每个激光光子的能量：E=hυ ①

设激光器每秒发射n个光子 P=nE　 ②
由①②联立解得：n=1.0×10²⁷ ③
（2）设电子经电场加速获得的速度为v，
由动能定理有：eU=
1
2mv² ④
设电子在磁场中做圆周运动的轨道半径为R，
evB=m
v2
R ⑤
电子穿过每对磁极的侧移距离均相同，设每次侧移为s，如图所示，
由图可知s=R-
R2−
L21 ⑥
电子通过的磁极个数：N=
L2
2S
解得：N=5
答：
（1）该激光器每秒发出的光子数为1.0×10²⁷．
（2）当电子从正中央垂直磁场方向射入时，电子可通过5对磁极．

（2006•南通模拟）自由电子激光器原理如图所示，自由电子经电场加速后，从正中央射入上下排列着许多磁铁的磁场区域，相邻两（2007•西城区一模）如图甲是一种自由电子激光器的原理示意图．经电场加速后的高速电子束，射入上下排列着许多磁铁的管中．（2010•南通模拟）如图所示，一价氢离子和二价氦离子的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打一电子经加速电场加速后，垂直射入一匀强磁场区域，如图所示，电子从磁场边界射出时的偏角θ随加速电压U和磁感强度B的变化关系如图所示,ABCD是一个正方形的匀强磁场区域,经相等加速电压加速后的甲乙两种带电粒子分别从AD沿图示方向射入磁场,均从C 电子自静止开始经M、N板间（两板间的电压为u）的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，电子离开磁场时的（2011•甘肃模拟）如图所示，一带电微粒质量为m、电荷量+q，从静止开始经电压为U1的电场加速后，水平进入两平行金属板自由电子激光器是激光器吗? （2008•天津模拟）如图所示为电视机中显像管的原理示意图，电子枪中的灯丝因加热而逸出电子，这些电子再经加速电场加速后，（2006•海淀区二模）如图所示是示波管的原理示意图，电子从灯丝发射出来经电压为U1的电场加速后，通过加速极板A上的小孔一如图所示,有电子经电压为U0加速后,进入两块艰巨为d,电压为U的平行金属板见,若电子从两板正中间射入,且正好能穿出电场几种不同的正离子，都从静止开始，经同一加速电场加速后，垂直射入到同一个匀强偏转电场中，由此可知（　　）