1、选择题 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的直线加速度加速后,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
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
越大,磁感应强度B越小
C.对于给定的带电粒子,加速电压U越大,粒子运动的周期越大
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
参考答案:B
本题解析:
分析: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:
mv2=qU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: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
得R=
(1)
而粒子在电场中被加速,则有:
mv2="qU" (2)
将(1)(2)两式联立可得:R=

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错误;
故选:B
本题难度:一般
2、选择题 A、B两种放射性元素,原来都静止在同一匀强磁场,磁场方向如图所示,其中一个放出α粒子,另一个放出β粒子,α与β粒子的运动方向跟磁场方向垂直,图中a、b、c、d分别表示α粒子,β粒子以及两个剩余核的运动轨迹

A.a为α粒子轨迹,c为β粒子轨迹
B.b为α粒子轨迹,d为β粒子轨迹
C.b为α粒子轨迹,c为β粒子轨迹
D.a为α粒子轨迹,d为β粒子轨迹
参考答案:C
本题解析:两个衰变中,α粒子是正电荷,β粒子为负电荷,两个粒子和它们的反冲核的速度方向相反,但α粒子和β粒子受到的洛伦兹力的方向相反.根据左手定则判断可得.答案为C
点评:本题考查了放射性粒子在磁场中的运动,同时也证明的这两种粒子的带电性质,α粒子是正电荷,β粒子为负电荷,速度方向相反,根据左手定则可得
本题难度:一般
3、选择题 一长方形金属块放在匀强磁场中,今将金属块通以如图15-4-11所示电流,则MN两极的电势高低情况是(? )
A.φM=φN
B.φM>φN
C.φM<φN
D.无法比较