Question

環型對撞機是研究高能粒子的重要裝置，帶電粒子在電壓為U的電場中加速后注入對撞機的高真空圓形狀的空腔內，在勻強磁場中，做半徑恒定的圓周運動，且局限在圓環空腔內運動，粒子碰撞時發生核反應，關于帶電粒子的比荷

q

m

，加速電壓U和磁感應強度B以及粒子運動的周期T的關系，下列說法正確的是（　　）

A．對于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷 q m 越大，磁感應強度B越大

B．對于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷 q m 越大，磁感應強度B越小

C．對于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，粒子運動的周期T越小

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都不變、

Answer 1

帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力可知：Bqv=m

v2

R

，解得：R=

mv

Bq

…①
而粒子在電場中被加速，則有：

1

2

mv2=qU…②
由①②得：R=

2U

B

?

m q

，帶電粒子運行的周期T=

2πm

Bq

根據這兩個表達式可知：
A、對于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷

q

m

越大，磁感應強度B越小，故A錯誤，B正確；
C、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都不變，故C錯誤，D正確．
故選BD