（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．

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/05/08 20:53:13

（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．相邻两块磁铁的极性是相反的．电子在垂直于磁场的方向上摆动着前进，电子在摆动的过程中发射出光子．管子两端的反射镜（图中未画出）使光子来回反射，光子与自由电子发生相互作用，使光子能量不断增大，从而产生激光输出．
（1）若该激光器发射激光的功率为P=6.63×10 ⁹ W，激光的频率为υ=1.0×10¹⁶ Hz．则该激光器每秒发出多少个激光光子？（普朗克常量h=6.63×10^-34 J•s）
（2）若加速电压U=1.8×10 ⁴ V，取电子质量m=9×10^-31 kg，电子电荷量e=1.6×10^-19C．每对磁极间的磁场可看作匀强磁场，磁感应强度为B=9×10^-4 T．每个磁极的左右宽度为L=30cm，厚度为2L．忽略左右磁极间的缝隙距离，认为电子在磁场中运动的速度大小不变．电子经电场加速后，从上下磁极间缝隙的正中间垂直于磁场方向射入第1对磁极的磁场中，电子一共可通过几对磁极？在图乙的俯视图中，画出电子在磁场中运动轨迹的示意图（尺寸比图甲略有放大）．

（1）每个激光光子的能量：E=hυ
设激光器每秒发射n个光子 Pt=（nt） E　　
解得：n=1.0×10 ²⁷
（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…①
设电子在磁场中做圆周运动的轨道半径为R
evB＝m
v2
R… ②

电子在磁极间的运动轨迹如右图所示　　　　
电子穿过每对磁极的侧移距离均相同，设为△L
由图可知△L=R-
R2−L2… ③
根据①②③代入相关数据可得△L=0.1m．
电子通过的磁极个数　　N＝
L
△L
解得：N=3
答：（1）每秒钟发出n=1.0×10 ²⁷个光子；
（2）电子一共可以通过3个磁极．

（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．（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（2011•盐城二模）电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的．电子束经过加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁【采纳有悬赏】图9甲为显像管工作原理示意图,阴极K发射的电子束(初速不计)经电压为的加速电场后, （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，打金属晶体中晶格大小的数量级为十的负十次方,电子经加速电场加速后,形成电子束,电子束照射该晶体时获得明显衍射图样,求该加速几种不同的正离子，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（　　） 2、.电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技术来实现的.电子束经过电场加速后,以速度v进入一圆形匀强磁场区,如下图所（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，电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的．在电子枪中产生的电子经过加速电场加速后射出，从P点进入并通过圆形区域（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上的小孔电子由静止经加速电场加速后,从AB板的中线垂直射入AB间匀强电场中.若加速电压为U1,偏转电压为U2,则（）