Question

歐洲核子研究中心大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)于2009年9月10日正式啟動(dòng)，將第一束質(zhì)子束流注入27公里長(zhǎng)隧道內(nèi)的對(duì)撞機(jī)中，其中最值得期待的，當(dāng)屬苦尋多年的“希格斯玻色子”． 如圖是一種正、負(fù)離子對(duì)撞機(jī)，正負(fù)離子由靜止經(jīng)過電壓為U的直線加速器加速后，沿圓環(huán)切線方向注入對(duì)撞機(jī)的真空環(huán)狀空腔內(nèi)，空腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B．兩種帶電粒子將被局限在環(huán)狀空腔內(nèi)，沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從而在碰撞區(qū)迎面相撞，為維持帶電粒子在環(huán)狀空腔中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是（　�。�

• A．對(duì)于給定的加速電壓U，帶電粒子的比荷

  q

  m

  越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小
• B．對(duì)于給定的加速電壓U，帶電粒子的比荷

  q

  m

  越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大
• C．對(duì)于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B變大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期T變小
• 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T不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變

Answer 1

分析：帶電粒子被加速后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式和周期公式判斷荷質(zhì)比與磁感強(qiáng)度的關(guān)系，周期和磁感強(qiáng)度的關(guān)系．

解答：解析：環(huán)形空腔的半徑保持不變，當(dāng)電壓不變時(shí)，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度相同，根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式：R=

mv

qB

，荷質(zhì)比越大，B應(yīng)該越小，A正確B錯(cuò)誤；
當(dāng)帶電粒子確定后，加速電壓越大，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)速度越大，荷質(zhì)比確定，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)該越大，根據(jù)周期公式T=

2πm

qB

，可得磁感應(yīng)強(qiáng)度的增大會(huì)使周期變小，C正確D錯(cuò)誤．
故選AC

點(diǎn)評(píng)：本題考查了帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期，判斷三個(gè)變化量之間的關(guān)系應(yīng)有一個(gè)量保持不變．