环型对撞机是研究髙能粒子的重要装置,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F/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

◎ 题目

环型对撞机是研究髙能粒子的重要装置,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F/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s.带电粒子将被局限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,下列说法不正确的是(  )
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T/越大,粒子运动的频率越小
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

◎ 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
Bq
(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
Bq

A、由于半径相同,则当加速电压一定时,粒子的比荷越大,磁感应强度则越小,故A错误;
B、由于半径相同,则当加速电压一定时,粒子的比荷越大,磁感应强度则越小,故B正确;
C、当粒子的比荷一定时,则加速电压越大时,不会影响周期变化.故C错误;
D、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D正确;
故本题选错误的是:AC

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“环型对撞机是研究髙能粒子的重要装置,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F/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…”主要考查了你对  【带电粒子在复合场中的运动】  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。

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