（2007•西城区一模）如图甲是一种自由电子激光器的原理示意图．经电场加速后的高速电子束，射入上下排列着许多磁铁的管中．
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解题思路：（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．

（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=1.0×1027

（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=1.0×1027个光子；

（2）电子一共可以通过3个磁极．

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．

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