Question

【题目】环形对撞机是研究高能粒子的重要装置。正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，保持速度大小不变，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞，为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动，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变大，粒子运动的周期不变

D. 对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越小

Answer 1

【答案】BD

【解析】

带电粒子被加速后进入匀强磁场区域，做匀速圆周运动，根据圆周运动的半径公式和周期公式判断荷质比与磁感强度的关系，周期和磁感强度的关系。

环形空腔的半径保持不变，当电压不变时，粒子进入磁场的速度相同，根据带电粒子在磁场中做圆周运动的半径公式：，可知荷质比越大，B应该越小，故A错误，B正确；当带电粒子确定后，加速电压越大，粒子进入磁场速度越大，荷质比确定，所以磁感应强度应该越大，根据周期公式，可得磁感应强度的增大会使周期变小，故D正确，C错误。所以BD正确，AC错误。