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环形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环形状的空腔内，在匀强磁场中，做半径恒定的圆周运动带电粒子，且局限在圆环空腔
网友投稿 2022-11-28 00:00:00 互联网
◎ 题目
环形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环形状的空腔内，在匀强磁场中，做半径恒定的圆周运动带电粒子，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，下列说法中正确的是（ ）
①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
②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
③对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期T越小
④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T都不变．
A．①③
B．②③
C．①④
D．②④
◎ 答案
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
v
2
R
得R=
mv
qB
（1）
而粒子在电场中被加速，则有：
1
2
m
v
2
=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
．
根据这两个表达式可知：
①、②当加速电压一定时，R也一定时，粒子的比荷
q
m
越大，磁感应强度则越小，故①错误；②正确．
③、④由周期表达式可知，粒子运动的周期与加速电压无关，所以当粒子的比荷一定时，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变，故④正确；
故D正确．
故选D
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“环形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环形状的空腔内，在匀强磁场中，做半径恒定的圆周运动带电粒子，且局限在圆环空腔…”主要考查了你对 【电场强度的定义式】，【带电粒子在电场中运动的综合应用】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/395811.html
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