◎ 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 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 ． 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。