Question

【題目】環形對撞機是研究高能粒子的重要裝置。正、負離子由靜止經過電壓為U的直線加速器加速后，保持速度大小不變，沿圓環切線方向注入對撞機的真空環狀空腔內，空腔內存在著與圓環平面垂直的勻強磁場，磁感應強度大小為B，兩種帶電粒子將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，從而在碰撞區迎面相撞，為維持帶電粒子在環狀空腔中的勻速圓周運動，下列說法正確的是（ ）

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越大

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越小

C. 對于給定的帶電粒子，加速電壓U變大，粒子運動的周期不變

D. 對于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，粒子運動的周期越小

Answer 1

【答案】BD

【解析】

帶電粒子被加速后進入勻強磁場區域，做勻速圓周運動，根據圓周運動的半徑公式和周期公式判斷荷質比與磁感強度的關系，周期和磁感強度的關系。

環形空腔的半徑保持不變，當電壓不變時，粒子進入磁場的速度相同，根據帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑公式：，可知荷質比越大，B應該越小，故A錯誤，B正確；當帶電粒子確定后，加速電壓越大，粒子進入磁場速度越大，荷質比確定，所以磁感應強度應該越大，根據周期公式，可得磁感應強度的增大會使周期變小，故D正確，C錯誤。所以BD正確，AC錯誤。