在粒子加速领域中有开创贡献的物理学家谢家麟获得2011年度国家最高科学技术奖，该奖项被誉为是“中国的诺贝尔奖”。环型对撞机是研究高能粒子的重要装置，如图所示，正、负粒子由静止都经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向同时注入对撞机的高真空环状空腔内，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，正、负粒子在环状空腔内只受洛伦兹力作用而沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，然后在碰撞区迎面相撞。不考虑相对论效应，下列说法正确的是（ ）
| A．正、负粒子的比荷可以不相同 |
| B．加速电压U一定时，粒子的比荷越大，磁感应强度B越大 |
| C．磁感应强度B一定时，比荷相同的粒子，质量大的粒子进入磁场时动能小 |
| D．对于给定的正、负粒子，加速电压U越大，粒子从静止到碰撞运动的时间越短 |
更新时间：2022-02-07 12:44:17
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【知识点】 粒子由电场进入磁场
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【推荐1】空间中存在边界为正方形EFGH、方向垂直纸面向外的匀强磁场，如图所示。两正电离子a、b分别从静止开始经电压为U0的电场加速后，垂直于EH射入磁场，其中a离子从EH的中点射入经磁场偏转后垂直于HG向下射出。已知正方形边界的边长为R，进入磁场时，两离子间的距离为0.25R，a离子的比荷为k，不计重力及离子间的相互作用。则（ ）
| A．若增大U0，则a离子在磁场中的运动时间变大 |
B．磁场的磁感应强度 |
C．若b离子的比荷为k，则两离子在边界HG上的出射点间的距离为 |
D．若b离子的比荷为 ，则a、b两离子从同一点射出磁场区域 |
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【推荐2】如图所示，在平面直角坐标系xoy的第二象限中有水平向右的匀强电场，在第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。有一重力不计的带正电粒子（电荷量为q，质量为m）从x轴上的P点以平行y轴向上的速度v0进入电场，离开电场时速度与y轴成45°角。在磁场中运动一段时间后以与x轴负方向成45°角的速度离开磁场。已知O、P两点之间的距离为d，则下列说法正确的有（ ）
| A．带电粒子通过y轴时的坐标为（0，d） |
B．电场强度的大小为 |
C．带电粒子在电场和磁场中运动的总时间 |
D．磁感应强度的大小为 |
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【推荐3】如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成.若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点.不计粒子重力，下列说法中正确的是（ ）
| A．极板M比极板N电势低 |
B．加速电场的电压 |
C．直径 |
| D．若一群粒子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群粒子具有相同的电荷量 |
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