早教吧 育儿知识 作业答案 考试题库 百科 知识分享

环型对撞机是研究高能粒子的重要装置,带电粒子在电压为U的电场中加速后注入对撞机的高真空圆形状的空腔内,在匀强磁场中,做半径恒定的圆周运动,且局限在圆环空腔内运动,粒子碰

题目详情
环型对撞机是研究高能粒子的重要装置,带电粒子在电压为U的电场中加速后注入对撞机的高真空圆形状的空腔内,在匀强磁场中,做半径恒定的圆周运动,且局限在圆环空腔内运动,粒子碰撞时发生核反应,关于带电粒子的比荷
q
m
,加速电压U和磁感应强度B以及粒子运动的周期T的关系,下列说法正确的是(  )
A. 对于给定的加速电压,带电粒子的比荷
q
m
越大,磁感应强度B越大
B. 对于给定的加速电压,带电粒子的比荷
q
m
越大,磁感应强度B越小
C. 对于给定的带电粒子,加速电压U越大,粒子运动的周期T越小
D. 对于给定的带电粒子,不管加速电压U多大,粒子运动的周期T都不变、
▼优质解答
答案和解析
带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力可知:Bqv=m
v2
R
,解得:R=
mv
Bq
…①
而粒子在电场中被加速,则有:
1
2
mv2=qU…②
由①②得:R=
2U
B
m
q
,带电粒子运行的周期T=
2πm
Bq

根据这两个表达式可知:
A、对于给定的加速电压,带电粒子的比荷
q
m
越大,磁感应强度B越小,故A错误,B正确;
C、对于给定的带电粒子,U越大,B也相应越大,再代入周期T的公式得T越小,故C正确,D错误.
故选BC