Question

【題目】環形對撞機是研究高能粒子的重要裝置，如圖所示正、負粒子由靜止經過電壓為U的直線加速器加速后，沿圓環切線方向注入對撞機的真空環狀空腔內，空腔內存在與圓環平面垂直的勻強磁場，調節磁感應強度的大小可使兩種帶電粒子被局限在環狀空腔內，沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運動，并在碰撞區內迎面相撞。為維持帶電粒子沿環狀空腔的中心線做勻速圓周運動，下列說法正確是

A. 對于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷越大，磁感應強度B越小

B. 對于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷越大，磁感應強度B越大

C. 對于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，粒子做圓周運動的周期越大

D. 對于給定的帶電粒子，粒子做圓周運動的周期與加速電壓U無關

Answer 1

【答案】A

【解析】試題分析：要維持帶電粒子沿環狀空腔的中心線做勻速圓周運動，則粒子在磁場中的偏轉半徑R相等，則由mv=BqR及Uq=mv2可知，B2=，對于給定的電壓，R又不變，則越大，則磁感應強度B越小，選項A正確，選項B錯誤；對于給定的帶電粒子，即是定值，則加速電壓U越大，R不變，則磁感應強度B越大，粒子做圓周運動的周期T=越小，故選項C錯誤；故周期與磁場強度有關，而磁場強度又與加速電壓有關，故周期與加速的電壓有關，選項D錯誤。