Question

歐洲核子研究中心大型強子對撞機于2009年9月10日正式啟動，將第一束質(zhì)子束流注入27公里長隧道內(nèi)的對撞機中，其中最值得期待的，當屬苦尋多年的“希格斯玻色子”． 如圖是一種正、負離子對撞機，正負離子由靜止經(jīng)過電壓為U的直線加速器加速后，沿圓環(huán)切線方向注入對撞機的真空環(huán)狀空腔內(nèi)，空腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面垂直的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為 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動，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動，則下列說法正確的是（　�。�

• A．對于給定的加速電壓U，帶電粒子的比荷

  q

  m

  越大，磁感應(yīng)強度B越小
• B．對于給定的加速電壓U，帶電粒子的比荷

  q

  m

  越大，磁感應(yīng)強度B越大
• C．對于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，磁感應(yīng)強度B變大，粒子運動的周期T變小
• D．對于給定的帶電粒子，不管加速電壓U多大，粒子運動的周期T不變，磁感應(yīng)強度B不變

Answer 1

分析：帶電粒子被加速后進入勻強磁場區(qū)域，做勻速圓周運動，根據(jù)圓周運動的半徑公式和周期公式判斷荷質(zhì)比與磁感強度的關(guān)系，周期和磁感強度的關(guān)系．

解答：解析：環(huán)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(jù)帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑公式：R=

mv

qB

，荷質(zhì)比越大，B應(yīng)該越小，A正確B錯誤；
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(zhì)比確定，所以磁感應(yīng)強度應(yīng)該越大，根據(jù)周期公式T=

2πm

qB

，可得磁感應(yīng)強度的增大會使周期變小，C正確D錯誤．
故選AC

點評：本題考查了帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑和周期，判斷三個變化量之間的關(guān)系應(yīng)有一個量保持不變．