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
,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( )q m
A.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷
越大,磁感应强度B越大q m
B.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷
越大,磁感应强度B越小q m
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
,解得:R=v2 R
…①mv Bq
而粒子在电场中被加速,则有:
mv2=qU…②1 2
由①②得:R=
?2U B
,带电粒子运行的周期T=m q 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
越大,磁感应强度B越小,故A错误,B正确;q m
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