Question

歐洲核子研究中心大型強(qiáng)子對撞機(jī)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(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，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，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，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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度B變大，粒子運(yùn)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(yùn)動的周期T不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變

Answer 1

解析：環(huán)形空腔的半徑保持不變，當(dāng)電壓不變時，粒子進(jìn)入磁場的速度相同，根據(jù)帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)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(dāng)帶電粒子確定后，加速電壓越大，粒子進(jìn)入磁場速度越大，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)度的增大會使周期變小，C正確D錯誤．
故選AC