练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    环型对撞机是研究高能粒子的重要装置，其核心部件是一个高真空的圆环状的空腔．若带电粒子初速可视为零，经电压为U的电场加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内，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．带电粒子将被限制在圆环状空腔内运动．要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，下列说法中正确的是（　　）
    分析：带电粒子在电场中被加速后，进入匀强磁场后做匀速圆周运动．由题知，带电粒子圆周运动的半径都相同，则由半径公式与粒子在电场中加速公式：
    1
    2
    mv2=qU，研究粒子的比荷和磁感应强度、周期的关系．
    解答：解：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
    得R=
    mv
    qB
    （1）
    而粒子在电场中被加速，则有：
    1
    2
    mv2=qU （2）
    将（1）（2）两式联立可得：R=
    		2U
    B
    ?
    m
    q
    ，带电粒子运行的周期T=
    2πm
    qB
    ．
    A、B对于给定的加速电压，由于半径R相同，由上式得知，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、D对于给定的带电粒子，比荷
    q
    m
    一定，磁感应强度B一定，则粒子运动周期一定，与加速电压无关．故C错误，D正确．
    故选BD
    点评：本题通过洛伦兹力提供向心力来导出半径公式与周期公式，再用动能定理得出粒子在电场中的加速公式，从而可推导出加速电压、磁感应强度、粒子的比荷及半径的关系．最终由控制变量来研究其它各量之间的具体关系．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013?德阳模拟）环型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U的直线加速器加速后，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（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网在粒子加速领域中A．有开创贡献的物理学家谢家麟获得2011年度国家最高科学技术奖，该奖项被誉为是“中国的诺贝尔奖”．谢家麟在上世纪80年代参勾了北京正负电子环艰对撞机的研究．环型对撞机是研究高能粒子的重耍装S，比荷相等的正、负离子由静止都经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向同时注入对撞机的高其空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面乖直的匀强磁场，磁感应强度人小为B．正、负离子在环状空腔内只受洛伦兹力作用而沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，然后在碰撞区迎面相撞，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    环型对撞机是研究高能粒子的重要装置，其核心部件是一个高真空的圆环状的空腔．若带电粒子初速可视为零，经电压为U的电场加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内，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．带电粒子将被限制在圆环状空腔内运动．要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，下列说法中正确的是（　　）
    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，粒子运动的周期都不变

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    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（　　）

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案