Question

歐洲核子研究中心大型強子對撞機于2009年9月10日正式啟動，將第一束質子束流注入27公里長隧道內的對撞機中，其中最值得期待的，當屬苦尋多年的“希格斯玻色子”． 如圖是一種正、負離子對撞機，正負離子由靜止經過電壓為U的直線加速器加速后，沿圓環切線方向注入對撞機的真空環狀空腔內，空腔內存在著與圓環平面垂直的勻強磁場，磁感應強度大小為 B．兩種帶電粒子將被局限在環狀空腔內，沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運動，從而在碰撞區迎面相撞，為維持帶電粒子在環狀空腔中的勻速圓周運動，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，磁感應強度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，磁感應強度B越大
• C．對于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，磁感應強度B變大，粒子運動的周期T變小
• D．對于給定的帶電粒子，不管加速電壓U多大，粒子運動的周期T不變，磁感應強度B不變

Answer 1

分析：帶電粒子被加速后進入勻強磁場區域，做勻速圓周運動，根據圓周運動的半徑公式和周期公式判斷荷質比與磁感強度的關系，周期和磁感強度的關系．

解答：解析：環形空腔的半徑保持不變，當電壓不變時，粒子進入磁場的速度相同，根據帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑公式：R=

mv

qB

，荷質比越大，B應該越小，A正確B錯誤；
當帶電粒子確定后，加速電壓越大，粒子進入磁場速度越大，荷質比確定，所以磁感應強度應該越大，根據周期公式T=

2πm

qB

，可得磁感應強度的增大會使周期變小，C正確D錯誤．
故選AC

點評：本題考查了帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑和周期，判斷三個變化量之間的關系應有一個量保持不變．