Question

位于法瑞兩國(guó)邊境的歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，在2011年11月份發(fā)生驚天一“撞”，在地下百米深處、周長(zhǎng)27公里的環(huán)形隧道內(nèi)，兩股質(zhì)子束以接近光速水平（能量達(dá)3.5 萬(wàn)億電子伏）迎面相撞，產(chǎn)生了一個(gè)溫度為太陽(yáng)核心溫度100萬(wàn)倍的火球，實(shí)驗(yàn)的成功將開(kāi)啟粒子物理學(xué)研究的新世紀(jì)，參與這個(gè)項(xiàng)目的英國(guó)科學(xué)家熱烈慶祝了這個(gè)具有里程碑意義的實(shí)驗(yàn)，歐洲核子研究中心指出，對(duì)撞實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了“迷你”版本的宇宙大爆炸（模擬出137億年前宇宙大爆炸之初的“萬(wàn)物原點(diǎn)”）．如圖分別是該次對(duì)撞的“電腦效果圖”和“大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)內(nèi)部實(shí)物圖”，下列關(guān)于強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的說(shuō)法正確的是（　�。�

• A、對(duì)于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷

  q

  m

  越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大
• B、當(dāng)被加速的粒子質(zhì)量不同時(shí)，對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不同
• C、對(duì)于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期越小
• D、對(duì)于給定的帶電粒子，不管加速電壓U多大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期都不變

Answer 1

分析：根據(jù)動(dòng)能定理，以及帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑公式，結(jié)合運(yùn)動(dòng)的軌道半徑不變，判斷影響磁感應(yīng)強(qiáng)度的因素．抓住周長(zhǎng)不變，根據(jù)粒子的速度比較運(yùn)動(dòng)的周期．

解答：解：A、根據(jù)材料可知粒子在強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)中的運(yùn)動(dòng)半徑是不變的，由動(dòng)Uq=

1

2

mυ2和半徑公式r=

mυ

qB

可得r=

1

B

2Um q

，對(duì)于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷

q

m

越大時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)越小，故A錯(cuò)誤；
B、同理可知，當(dāng)粒子質(zhì)量不同時(shí)，比荷可能相同，則磁感應(yīng)強(qiáng)度可能相同．故B錯(cuò)誤；
C、由于對(duì)撞機(jī)的周長(zhǎng)是不能改變的，加速電壓U越大，粒子運(yùn)動(dòng)粒子速度越大，所以周期越會(huì)減小，故C正確，D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵抓住粒子的軌道半徑不變，結(jié)合半徑公式進(jìn)行分析．