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( )

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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

得R=

mv

qB

(1)
而粒子在电场中被加速,则有:

1

2

mv²=qU (2)
将(1)(2)两式联立可得:R=

2U

B

m q

,
带电粒子运行的周期T=

2πm

qB

.
A、B对于给定的加速电压,由于半径R相同,由上式得知,带电粒子的比荷

q

m

越大,磁感应强度B越小.故A正确,B错误.
C、D对于给定的带电粒子,比荷

q

m

一定,磁感应强度B一定,则粒子运动周期一定,与加速电压无关.故C错误,D正确.
故选AD

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