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(附加题)(10分)
自由电子激光器原理如图,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ν=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=1.0m.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)
(2)5对
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一小磁针静止在通电螺线管下面,螺线管通过如图所示的电流,则下列说法中正确的是:(    )
A.螺线管左端是N极,小磁针左端也是N极.
B.螺线管左端是S极,小磁针左端也是S极.
C.螺线管左端是N极,小磁针左端是S极.
D.螺线管左端是S极,小磁针左端是N极.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,一束质量、速度和电荷量不全相等的离子,经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后,进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B束,下列说法中正确的是

A.组成A、B束的离子都带正电
B.组成A、B束的离子质量一定不同
C.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
D.A束离子的比荷()大于B束离子的比荷

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,电流从A点分两路通过对称的半圆支路汇合于B点,在圆环中心O处的磁感应强度为                           (   ).
A.最大,垂直纸面向外
B.最大,垂直纸而向里
C.零
D.无法确

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

振弦型频率传感器的结构如图所示,它由钢弦和永磁铁两部分组成,钢弦上端用固定夹块夹紧,下端的夹块与一膜片相连接,当弦上的张力越大时,弦的固有频率越大.这种装置可以从线圈输出电压的频率确定膜片处压力的变化.下列说法正确的是
A.当软铁块与磁铁靠近时,a端电势高
B.当软铁块与磁铁靠近时,b端电势高
C.膜上的压力较小时,线圈中感应电动势的频率高
D.膜上的压力较大时,线圈中感应电动势的频率高

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(24分)如图(a)所示,水平放置的平行金属板AB间的距离为d,极长B板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔KNM与水平挡板NP成60°角,KN间的距离。现有质量为m带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束,从AB的中点O以平行于金属板方向OO的速度v0不断射入,不计粒子所受的重力。
(1)若在AB板上加一恒定电压U=U0,则要使粒子穿过金属板后恰好打到小孔K,求U0的大小。
(2)若在AB板上加上如图(b)所示的电压,电压为正表示A板比B板的电势高,其中,且粒子只在0~时间内入射,则能打到小孔K的粒子在何时从O点射入?
(3)在NMNP两档板所夹的某一区域存在一垂直纸面向里的匀强磁场,使满足条件(2)从小孔K飞入的粒子经过磁场偏转后能垂直打到水平挡板NP上(之前与挡板没有碰撞),求该磁场的磁感应强度的最小值。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图15-2-12所示,导线ab固定,导线cd与ab垂直且与ab相距一小段距离,cd可以自由移动,试分析cd的运动情况.

图15-2-12

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

下图是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图。设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中,使它受到电子束轰击,失去一个电子变成正一价的分子离子。分子离子从狭缝s1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速不计),加速后,再通过狭缝s2s3射入磁感强度为B的匀强磁场,方向垂直于磁场区的界面PQ。最后,分子离子打到感光片上,形成垂直于纸面而且平行于狭缝s3的细线。若测得细黑线到狭缝s3的距离为d,导出分子离子的质量m的表达式。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在匀强磁场中,一个带电粒子做匀速圆周运动,如果突然将磁场的磁感应强度增加一倍,则:
A.粒子运动速率增加一倍,周期变为原来的一半
B.粒子运动速率增加一倍,运动半径增加一倍
C.粒子运动速率不变,周期减半
D.粒子运动速率不变,周期不变

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