满分5 > 高中物理试题 >

环型对撞机是研究高能粒子的重要装置.正、负离子由静止经过电压U的直线加速器加速后...

manfen5.com 满分网环型对撞机是研究高能粒子的重要装置.正、负离子由静止经过电压U的直线加速器加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内,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B.两种带电粒子将被局限在环状空腔内,沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,从而在碰撞区迎面相撞.为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动,下列说法正确的( )
A.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷manfen5.com 满分网越大,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manfen5.com 满分网越大,磁感应强度B越小
C.对于给定的带电粒子,不管加速电压U多大,粒子在磁场中运动的周期都不变
D.对于给定的带电粒子,加速电压U越大,粒子在磁场中运动的周期越小
带电粒子在电场中被直线加速后,进入匀强磁场后做匀速圆周运动.由于圆周运动半径相同,则由半径公式与粒子在电场中加速公式:可得加速电压与粒子的比荷乘积的开方与磁感强度成正比. 【解析】 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:得R=  (1) 而粒子在电场中被加速,则有:       (2) 将(1)(2)两式联立可得: 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,磁感应强度则越强,所以周期则越小,故C错误; D、当粒子的比荷一定时,则加速电压越大时,磁感应强度则越强,所以周期则越小,故D正确; 故选:BD.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
如图所示,边界0A与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,边界OA上有一粒子源S.某一时刻,从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电荷的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用),所有粒子的初速度大小相同,经过一段时间后,有大量粒子从边界OC射出磁场.已知∠AOC=60°,0S间距为l,从边界0C射出的粒子在磁场中运动的最短时间等于manfen5.com 满分网T(T为粒子在磁场中运动的周期),则下列说法正确的是( )
manfen5.com 满分网
A.一定有粒子从0点经过
B.粒子运动轨迹和0C边界的交点到0点的最远距离为2l
C.粒子在磁场中的运动时间可能为manfen5.com 满分网
D.粒子在磁场中的运动时间可能为manfen5.com 满分网
查看答案
manfen5.com 满分网如图所示,一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子,不计重力.在a点以某一初速度水平向左射入磁场区域Ⅰ,沿曲线abcd运动,ab、bc、cd都是半径为R的圆弧.粒子在每段圆弧上运动的时间都为t.规定由纸面垂直向外的磁感应强度为正,则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B随x变化的关系可能是图中的( )
A.manfen5.com 满分网
B.manfen5.com 满分网
C.manfen5.com 满分网
D.manfen5.com 满分网
查看答案
如图所示,带电荷量为+q的金属圆环质量为m,套在固定的水平长直绝缘圆柱体上,环与圆柱体间的动摩擦因数为μ,环的直径略大于圆柱体的直径,整个装置处在垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场中.现给环向右的水平初速度v,设环在运动过程中带电荷量保持不变,则环运动过程中的速度图象可能是下图中的( )
manfen5.com 满分网
A.manfen5.com 满分网
B.manfen5.com 满分网
C.manfen5.com 满分网
D.manfen5.com 满分网
查看答案
如图所示,在平面直角坐标系的第一象限中,有垂直于xOy平面的匀强磁场,在坐标原点O有一个粒子发射源,可以沿x轴正方向源源不断地发出速度不同的同种带正电的粒子,不计粒子的重力.在坐标系中有一点B,在x轴正方向上有一点A,连接OB、AB恰可构成一个直角三角形,则关于粒子在该三角形区域中的运动情况下列说法正确的是( )
manfen5.com 满分网
A.出射速度越大的粒子,在三角形区域内运动的时间越长
B.出射速度越大的粒子,在三角形区域内运动的轨迹越长
C.所有从发射源射出后能够到达OB边的粒子,从射出至到达OB边的运动时间都相等
D.所有从发射源射出后能够到达AB边的粒子,从射出至到达AB边的运动时间都相等
查看答案
如图所示,MN为两个匀强磁场的分界面,两磁场的磁感应强度大小的关系为B1=2B2,一带电荷量为+q、质量为m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场,则经过多长时间它将向下再一次通过O点( )
manfen5.com 满分网
A.manfen5.com 满分网
B.manfen5.com 满分网
C.manfen5.com 满分网
D.manfen5.com 满分网
查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.