题目内容
位于法瑞两国边境的欧洲大型强子对撞机,在2011年11月份发生惊天一“撞”,在地下百米深处、周长27公里的环形隧道内,两股质子束以接近光速水平(能量达3.5 万亿电子伏)迎面相撞,产生了一个温度为太阳核心温度100万倍的火球,实验的成功将开启粒子物理学研究的新世纪,参与这个项目的英国科学家热烈庆祝了这个具有里程碑意义的实验,欧洲核子研究中心指出,对撞实验产生了“迷你”版本的宇宙大爆炸(模拟出137亿年前宇宙大爆炸之初的“万物原点”).如图分别是该次对撞的“电脑效果图”和“大型强子对撞机内部实物图”,下列关于强子对撞机的说法正确的是( )A.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷
B.当被加速的粒子质量不同时,对应的磁感应强度一定不同
C.对于给定的带电粒子,加速电压U越大,粒子运动的周期越小
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】分析:根据动能定理,以及带电粒子在磁场中运动的半径公式,结合运动的轨道半径不变,判断影响磁感应强度的因素.抓住周长不变,根据粒子的速度比较运动的周期.
解答:解:A、根据材料可知粒子在强子对撞机中的运动半径是不变的,由动
和半径公式
可得
,对于给定的加速电压,带电粒子的比荷
越大时,磁感应强度B应越小,故A错误;
B、同理可知,当粒子质量不同时,比荷可能相同,则磁感应强度可能相同.故B错误;
C、由于对撞机的周长是不能改变的,加速电压U越大,粒子运动粒子速度越大,所以周期越会减小,故C正确,D错误.
故选C.
点评:解决本题的关键抓住粒子的轨道半径不变,结合半径公式进行分析.
解答:解:A、根据材料可知粒子在强子对撞机中的运动半径是不变的,由动
B、同理可知,当粒子质量不同时,比荷可能相同,则磁感应强度可能相同.故B错误;
C、由于对撞机的周长是不能改变的,加速电压U越大,粒子运动粒子速度越大,所以周期越会减小,故C正确,D错误.
故选C.
点评:解决本题的关键抓住粒子的轨道半径不变,结合半径公式进行分析.
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