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精英家教网环形对撞机是研究高能粒子的重要装置，如图所示，正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器后，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水平垂直的匀强磁场，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，只在洛伦兹力作用下，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，下列说法正确的是（　　）
A、对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子的运动周期越大
B、对于给定的带电粒子，不管加速电压U如何变化，粒子的运动周期都保持不变
C、对于给定的加速电压，带点粒子的比荷
q
m
越大，磁感应强度B越大
D、对于给定的加速电压，带点粒子的比荷
q
m
越大，磁感应强度B越小
分析：通过粒子的周期T=
2πr
v
，判断周期的变化；结合粒子在磁场中的半径公式，根据粒子速度与加速电压的关系得出半径的表达式，抓住半径不变，从而进行判断．
解答：解：AB、粒子在空腔内的周期T=
2πr
v
，故加速电压越大，粒子速率v越大，其周期越小．故A、B错误．
CD、在加速器中，根据动能定理有：qU=
1
2
mv2，在环状空腔内做匀速圆周运动的半径r=
mv
qB
，即r=
1
B
2mU
q
．可知在半径不变的条件下，
q
m
越大，B越小．故C错误，D正确．
故选：D．
点评：本题是带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动类型，除了常规思路外，抓住隐含条件进行分析是关键．本题的隐含条件是电子的运动半径不变．
练习册系列答案
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（2008?南通三模）环形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环形状的空腔内，在匀强磁场中，做半径恒定的圆周运动带电粒子，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，下列说法中正确的是（　　）
①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
②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
③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
④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．
环形对撞机是研究高能粒子的重要装置．初速为零的带电粒子经电压为U的电场加速后注入对撞机的高真空圆环形状的空腔内，在匀强磁场中，做半径恒定的圆周运动．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，下列说法中正确的是（　　）
精英家教网环形对撞机是研究高能离子的重要装置，如图所示正、负离子由静止经过电压为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越小
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越大
C、对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变
D、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

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