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...

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