(1)每个激光光子的能量:E=hυ
设激光器每秒发射n个光子 Pt=(nt) E
解得:n=1.0×10 27
(2)设电子经电场加速获得的速度为v
由动能定理有:eU=
1
2mv2…①
设电子在磁场中做圆周运动的轨道半径为R
evB=m
v2
R… ②
电子在磁极间的运动轨迹如 右图所示
电子穿过每对磁极的侧移距离均相同,设为△L
由图可知△L=R-
R2−L2… ③
根据①②③代入相关数据可得△L=0.1m.
电子通过的磁极个数N=
L
△L
解得:N=3
答:(1)每秒钟发出n=1.0×10 27个光子;
(2)电子一共可以通过3个磁极.
试题解析:
(1)求出每个光子所带能量,根据激光器的发射功率可以求出激光光子;
(2)电场力做功等于电子动能的增加,根据洛伦兹力提供电子圆周运动向心力可以求出电子圆周运动半径,根据几何关系求出电子在一个磁场中的偏转距离△L,再根据偏转的最大距离推算电子能通过的磁极数.
名师点评:
本题考点: 动能定理的应用;光子.
考点点评: 本题考查电子在电场中加速,在磁场中偏转,并由动能定理、牛顿第二定律及几何关系来综合解题,从而培养学生形成一定的套路.