问题 多选题

环型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形状的空腔内,在匀强磁场中,做半径恒定的圆周运动,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U越大,粒子运动的周期T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T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
,解得:R=
mv
Bq
…①

而粒子在电场中被加速,则有:

1
2
mv2=qU…②

由①②得:R=

2U
B
?
m
q
,带电粒子运行的周期T=
2πm
Bq

根据这两个表达式可知:

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越小,故A错误,B正确;

C、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,故C错误,D正确.

故选BD

单项选择题
单项选择题