如左圖所示,是一種自由電子激光器的原理圖。經(jīng)電場(chǎng)加速后的高速電子束,射入上下排列著許多磁鐵的管中。相鄰兩塊磁鐵的極性是相反的。電子在垂直于磁場(chǎng)的方向上擺動(dòng)著前進(jìn),電子在擺動(dòng)的過程中發(fā)射出光子。管子兩端的反光鏡(圖中未畫出)使光子來(lái)回反射,光子與自由電子發(fā)生相互作用,使光能量不斷增大,從而產(chǎn)生激光輸出。⑴若該激光器發(fā)射激光的功率為P=6.63×109W,激光的頻率為ν=1.0×1016Hz。則該激光器每秒發(fā)出多少個(gè)激光光子?(普朗克常量h=6.63×10-34J•s)⑵若加速電壓U=1.8×104V,取電子質(zhì)量m=9×10-4T。每個(gè)磁極的左右寬度為L=30cm,厚度為2 L。忽略左右磁極間的縫隙距離,認(rèn)為電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度大小不變。電子經(jīng)電場(chǎng)加速后,從上下磁極間縫隙的正中間垂直于磁場(chǎng)方向射入第1對(duì)磁極的磁場(chǎng)中,電子一共可通過幾對(duì)磁極?在右圖的俯視圖中,畫出電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡的示意圖(尺寸比圖甲有放大)。
⑴1.0×1027 ⑵3對(duì),見右圖。(提示:在磁場(chǎng)中軌跡半徑為0.50m,每次側(cè)移量為0.10m。)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

為了測(cè)定和描繪“220V、40W”白熾電燈燈絲的伏安特性曲線,可以利用調(diào)壓變壓器供電.調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器,它只有一組線圈L,繞在閉合的環(huán)形鐵心上,輸入端接在220V交流電源的火線與零線間,輸出端有一個(gè)滑動(dòng)觸頭P,移動(dòng)它的位置,就可以使輸出電壓在0~250V之間連續(xù)變化.在圖11中,左圖畫出的是調(diào)壓變壓器的電路圖符號(hào).實(shí)驗(yàn)室內(nèi)備有交流電壓表、交流電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等實(shí)驗(yàn)器材.
(1)在圖10的左圖中完成實(shí)驗(yàn)電路圖.
(2)說(shuō)明按你的實(shí)驗(yàn)電路圖進(jìn)行測(cè)量,如果電表內(nèi)阻的影響不能忽略,在電壓較高段與電壓較低段相比較,哪段的誤差更大?為什么?
(3)如果根據(jù)測(cè)量結(jié)果作出的伏安特性曲線如圖10中的右圖所示,試根據(jù)圖線確定,把兩個(gè)完全相同的“220V、40W”白熾電燈串聯(lián)在220V交流電源的火線與零線間,這兩只電燈消耗的總電功率是多大?

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