电子激光器是利用高速电子束射入方向交替变化的磁场,使电子在磁场中摆动着前进而产生激光的一种装置。在磁场中建立与磁场方向垂直的平面坐标系xoy,如图甲所示。方向交替变
◎ 题目
电子激光器是利用高速电子束射入方向交替变化的磁场,使电子在磁场中摆动着前进而产生激光的一种装置。在磁场中建立与磁场方向垂直的平面坐标系xoy,如图甲所示。方向交替变化的磁场随x坐标变化的图线如图乙所示,每个磁场区域的宽度均为L= 0.30m,磁场的磁感应强度大小B 0 = 3.75×10-4 T,规定磁场方向垂直纸面向里为正方向。现将初速度为零的电子经电压U = 4.5×103 V的电场加速后,从坐标原点沿y轴正方向射入磁场。电子电荷量e为1.6×10-19C,电子质量m取9.0×10-31Kg,不计电子的重力,不考虑电子因高速运动而产生的影响。求: (l)电子从坐标原点进入磁场时速度的大小v (2)请在答题卡中图甲的位置画出x=0至x=4L区域内电子在磁场中运动的轨迹,并计算电子通过图中各磁场区域边界时位置的纵坐标,请在图中标出来 (3)从x=0至x=NL(N为整数)区域内电子运动的平均速度的大小 |
◎ 答案
(1)由动能定理 eU=mv2 (2分) v = 4x107 m/s(1分) (2) evB=m(1分) R =" 0.6" m(1分) 电子在磁极间的运动轨迹如右图所示(4分) y1 = Rsin60o = 0.3m(1分) y2 ="2" Rsin60o=0.6m(1分) y3 =3Rsin60o=0.9m(1分) y4 =4Rsin60o=1.2m(1分) (3)==s/t (1分) s ="R " (1分) t ="T/6 " (1分) T = =3╳10-8 s(1分) = 3.82╳107 m/s(1分) |
◎ 解析
略 |
◎ 知识点
专家分析,试题“电子激光器是利用高速电子束射入方向交替变化的磁场,使电子在磁场中摆动着前进而产生激光的一种装置。在磁场中建立与磁场方向垂直的平面坐标系xoy,如图甲所示。方向交替变…”主要考查了你对 【带电粒子在复合场中的运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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上一篇:如图所示,匀强电场方向竖直向上,匀强磁场方向水平且垂直纸面向里,有两个带电小球a和b,a恰能在垂直于磁场方向的竖直平面内做半径r=0.8m的匀速圆周运动,b恰能以v=2m/s的
下一篇:如图所示,在xoy平面内,有以O′(R,0)为圆心,R为半径的圆形磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直xoy平面向外,在y=R上方有范围足够大的匀强电场,方向水平向右,电场强度
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