(附加題)(10分)
自由電子激光器原理如圖,自由電子經(jīng)電場(chǎng)加速后,從正中央射入上下排列著許多磁鐵的磁場(chǎng)區(qū)域,相鄰兩磁鐵相互緊靠且極性相反.電子在磁場(chǎng)力作用下 “扭動(dòng)”著前進(jìn),每“扭動(dòng)”一次就會(huì)發(fā)出一個(gè)光子(不計(jì)電子發(fā)出光子后能量損失),兩端的反射鏡使光子來(lái)回反射,最后從透光的一端發(fā)射出激光.

(1)若激光器發(fā)射激光的功率為P=6.63×109W,頻率為ν=1016Hz,試求該激光器每秒發(fā)出的光子數(shù)(普朗克常量h=6.63×10-34J?s);
(2)若加速電壓U=1.8×104V,電子質(zhì)量m=9.0×10-31kg,電子電量e=1.6×10-19C,每對(duì)磁極間的磁場(chǎng)可看作是勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=9.0×10­-4T,每個(gè)磁極左右寬l1=0.30m,垂直紙面方向長(zhǎng)l2=1.0m.當(dāng)電子從正中央垂直磁場(chǎng)方向射入時(shí),電子可通過(guò)幾對(duì)磁極?
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一小磁針靜止在通電螺線(xiàn)管下面,螺線(xiàn)管通過(guò)如圖所示的電流,則下列說(shuō)法中正確的是:(    )
A.螺線(xiàn)管左端是N極,小磁針左端也是N極.
B.螺線(xiàn)管左端是S極,小磁針左端也是S極.
C.螺線(xiàn)管左端是N極,小磁針左端是S極.
D.螺線(xiàn)管左端是S極,小磁針左端是N極.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,一束質(zhì)量、速度和電荷量不全相等的離子,經(jīng)過(guò)由正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)組成的速度選擇器后,進(jìn)入另一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中并分裂為A、B束,下列說(shuō)法中正確的是

A.組成A、B束的離子都帶正電
B.組成A、B束的離子質(zhì)量一定不同
C.速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外
D.A束離子的比荷()大于B束離子的比荷

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,電流從A點(diǎn)分兩路通過(guò)對(duì)稱(chēng)的半圓支路匯合于B點(diǎn),在圓環(huán)中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為                           (   ).
A.最大,垂直紙面向外
B.最大,垂直紙而向里
C.零
D.無(wú)法確

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

振弦型頻率傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示,它由鋼弦和永磁鐵兩部分組成,鋼弦上端用固定夾塊夾緊,下端的夾塊與一膜片相連接,當(dāng)弦上的張力越大時(shí),弦的固有頻率越大.這種裝置可以從線(xiàn)圈輸出電壓的頻率確定膜片處壓力的變化.下列說(shuō)法正確的是
A.當(dāng)軟鐵塊與磁鐵靠近時(shí),a端電勢(shì)高
B.當(dāng)軟鐵塊與磁鐵靠近時(shí),b端電勢(shì)高
C.膜上的壓力較小時(shí),線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率高
D.膜上的壓力較大時(shí),線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率高

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(24分)如圖(a)所示,水平放置的平行金屬板AB間的距離為d,極長(zhǎng)B板的右側(cè)邊緣恰好是傾斜擋板NM上的一個(gè)小孔K,NM與水平擋板NP成60°角,KN間的距離,F(xiàn)有質(zhì)量為m帶正電且電荷量為q的粒子組成的粒子束,從AB的中點(diǎn)O以平行于金屬板方向OO的速度v0不斷射入,不計(jì)粒子所受的重力。
(1)若在A、B板上加一恒定電壓U=U0,則要使粒子穿過(guò)金屬板后恰好打到小孔K,求U0的大小。
(2)若在AB板上加上如圖(b)所示的電壓,電壓為正表示A板比B板的電勢(shì)高,其中,且粒子只在0~時(shí)間內(nèi)入射,則能打到小孔K的粒子在何時(shí)從O點(diǎn)射入?
(3)在NMNP兩檔板所夾的某一區(qū)域存在一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),使?jié)M足條件(2)從小孔K飛入的粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能垂直打到水平擋板NP上(之前與擋板沒(méi)有碰撞),求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖15-2-12所示,導(dǎo)線(xiàn)ab固定,導(dǎo)線(xiàn)cd與ab垂直且與ab相距一小段距離,cd可以自由移動(dòng),試分析cd的運(yùn)動(dòng)情況.

圖15-2-12

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

下圖是測(cè)量帶電粒子質(zhì)量的儀器工作原理示意圖。設(shè)法使某有機(jī)化合物的氣態(tài)分子導(dǎo)入圖中所示的容器A中,使它受到電子束轟擊,失去一個(gè)電子變成正一價(jià)的分子離子。分子離子從狹縫s1以很小的速度進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)區(qū)(初速不計(jì)),加速后,再通過(guò)狹縫s2s3射入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于磁場(chǎng)區(qū)的界面PQ。最后,分子離子打到感光片上,形成垂直于紙面而且平行于狹縫s3的細(xì)線(xiàn)。若測(cè)得細(xì)黑線(xiàn)到狹縫s3的距離為d,導(dǎo)出分子離子的質(zhì)量m的表達(dá)式。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一個(gè)帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如果突然將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加一倍,則:
A.粒子運(yùn)動(dòng)速率增加一倍,周期變?yōu)樵瓉?lái)的一半
B.粒子運(yùn)動(dòng)速率增加一倍,運(yùn)動(dòng)半徑增加一倍
C.粒子運(yùn)動(dòng)速率不變,周期減半
D.粒子運(yùn)動(dòng)速率不變,周期不變

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