Question

 常見(jiàn)的激光器有固體激光器和氣體激光器，世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)研究出了自由電子激光器，其原理的簡(jiǎn)單示意如圖(a)所示．自由電子（設(shè)初速度為零，不計(jì)重力）經(jīng)電場(chǎng)加速后，射入上下排列著許多磁鐵的管中，相鄰的兩塊磁鐵的極性是相反的，在磁場(chǎng)的作用下電子扭動(dòng)著前進(jìn)，猶如小蟲(chóng)在水中游動(dòng)．電子每扭動(dòng)一次就會(huì)發(fā)出一個(gè)光子（不計(jì)電子發(fā)出光子后能量的損失），管兩端的反射鏡使光子來(lái)回反射，結(jié)果從透光的一端發(fā)射出激光．若加速電場(chǎng)電壓U＝1.8×10⁴ V，電子質(zhì)量為m＝0.91×10^-30  kg，電子的電荷量q＝1.6×10^-19 c，每對(duì)磁極間的磁場(chǎng)可看做是均勻的，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝9×10^-4 T，每個(gè)磁極的左右寬度為a＝30 cm，垂直于紙面方向的長(zhǎng)度為b＝60 cm，忽略左右磁極間的縫隙，從上向下看兩極間的磁場(chǎng)如圖(b)，當(dāng)電子在磁極的正中間向右垂直于磁場(chǎng)方向射入時(shí)，求：

(1)電子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v；     

(2)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R；

(3)畫(huà)出電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡；

(4)電子可通過(guò)磁極的個(gè)數(shù)n；     

(5)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t．

 

 

 

 

 

 

 

 

Answer 1

 解：