Question

歐洲強子對撞機在2010年初重新啟動，并取得了將質子加速到1.18萬億ev的階段成果，為實現質子對撞打下了堅實的基礎。質子經過直線加速器加速后進入半徑一定的環形加速器，在環形加速器中，質子每次經過位置A時都會被加速（圖1），當質子的速度達到要求后，再將它們分成兩束引導到對撞軌道中，在對撞軌道中兩束質子沿相反方向做勻速圓周運動，并最終實現對撞 （圖2）。質子是在磁場的作用下才得以做圓周運動的。下列說法中正確的是（   ）

A．質子在環形加速器中運動時，軌道所處位置的磁場會逐漸減小

B．質子在環形加速器中運動時，軌道所處位置的磁場始終保持不變

C．質子在對撞軌道中運動時，軌道所處位置的磁場會逐漸減小

D．質子在對撞軌道中運動時，軌道所處位置的磁場始終保持不變

Answer 1

D

本題考查帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力；帶電粒子在勻強電場中的運動。質子在環形加速器中運動時，質子每次經過位置A時都會被加速，速度增大，環形空腔的半徑保持不變，由知，B逐漸增大，故A、B錯誤；質子在對撞軌道中運動時，環形空腔的半徑保持不變，絡侖茲力不做功，速率不變，由磁場始終保持不變，故C錯誤，D正確。