問題詳情:
自由電子激光器是利用高速電子束*人方向交替變化的磁場,使電子在磁場中擺動着有進,進而產生激光的一種裝置。在磁場中建立與磁場方向垂直的平面座標系xoy,如圖*所示。方向交替變化的磁場隨x座標變化的圖線如圖乙所示,每個磁場區域的寬度,磁場的磁感應強度大小B0=3.75×10-4T,規定磁場方向垂直紙面向外為正方向。現將初速度為零的電子經電壓U=4.5×103V的電場加速後,從座標原點沿軸正方向*入磁場。電子電荷量e為1.6×10C,電子質量m取不計電子的重力,不考慮電子因高速運動而產生的影響。
(1)電子從座標原點進入磁場時的速度大小為多少?
(2)請在圖*中畫出x=0至x=4L區域內電子在磁場中運動的軌跡,計算電子通過圖中各磁場區域邊界時位置的縱座標並在圖中標出;
(3)從x=0至x=NL(N為整數)區域內電子運動的平均速度大小為多少?
【回答】
(1)
(2)如圖*所示,進入磁場區域後,
,
同理可得,電子的運動軌跡如圖乙所示
(3)磁場方向變化N次時,
電子運動時間
電子運動的平均速度
知識點:質譜儀與迴旋加速器
題型:計算題