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位于法瑞兩國邊境的歐洲大型強子對撞機，在2011年11月份發(fā)生驚天一“撞”，在地下百米深處、周長27公里的環(huán)形隧道內，兩股質子束以接近光速水平（能量達3.5 萬億電子伏）迎面相撞，產生了一個溫度為太陽核心溫度100萬倍的火球，實驗的成功將開啟粒子物理學研究的新世紀，參與這個項目的英國科學家熱烈慶祝了這個具有里程碑意義的實驗，歐洲核子研究中心指出，對撞實驗產生了“迷你”版本的宇宙大爆炸（模擬出137億年前宇宙大爆炸之初的“萬物原點”）．如圖分別是該次對撞的“電腦效果圖”和“大型強子對撞機內部實物圖”，下列關于強子對撞機的說法正確的是（　�。�
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分析：根據(jù)動能定理，以及帶電粒子在磁場中運動的半徑公式，結合運動的軌道半徑不變，判斷影響磁感應強度的因素．抓住周長不變，根據(jù)粒子的速度比較運動的周期．
解答：解：A、根據(jù)材料可知粒子在強子對撞機中的運動半徑是不變的，由動Uq=
1
2
mυ2和半徑公式r=
mυ
qB
可得r=
1
B
2Um
q
，對于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷
q
m
越大時，磁感應強度B應越小，故A錯誤；
B、同理可知，當粒子質量不同時，比荷可能相同，則磁感應強度可能相同．故B錯誤；
C、由于對撞機的周長是不能改變的，加速電壓U越大，粒子運動粒子速度越大，所以周期越會減小，故C正確，D錯誤．
故選C．
點評：解決本題的關鍵抓住粒子的軌道半徑不變，結合半徑公式進行分析．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

歐洲大型強子對撞機（Large Hadron Collider）簡稱LHC，于2009年9月重新啟動，這將有望揭露自然界最基本的秘密．LHC位于瑞士、法國邊境地區(qū)的地下100m深的壞形隧道中，周長26.659km（約27km）．在LHC進行的質子-質子碰撞中，每個質子的能量為7TeV（7×1012eV）．
（1）目前認為，質子是由u夸克和d夸克組成，u夸克帶電量為
2
3
e，d夸克帶電量為-
1
3
e，e為元電荷．則質子有
2
2
個u夸克和
1
1
個d夸克組成．
（2）LHC能把數(shù)以百萬計的質子加速到接近光速（光速的99.99%）．這些接近光速的質子對撞后，會創(chuàng)造出1百多億年前與宇宙大爆炸之后萬億分之一秒時的狀態(tài)類似的條件，科學家期望能從中發(fā)現(xiàn)“反物質”以及占宇宙質量96%的暗物質和暗能量的蹤跡，從而揭開宇宙起源之謎．反物質是由反粒子組成，若有反α粒子，則它的質量數(shù)為
4
4
，電荷數(shù)為
-2
-2
．
（3）假設科學家發(fā)現(xiàn)了某種反粒子，采用如圖的裝置來測定這種反粒子的比荷（電荷量與質量之比），真空管內的K發(fā)出的反粒子（不計初速、重力和粒子間的相互作用）經加速電壓加速后，穿過A'中心的小孔沿中心軸O1O的方向進入到兩塊水平正對放置的平行極板P和P'間的區(qū)域．當極板間不加偏轉電壓時，反粒子束打在熒光屏的中心O點處，形成了一個亮點；加上偏轉電壓U后，亮點偏離到O'點，O'與O點的豎直間距為d，水平間距可忽略不計．此時，在P和P'間的區(qū)域，再加上一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場．調節(jié)磁場的強弱，當磁感應強度的大小為B時，亮點重新回到O點．已知極板水平方向的長度為L1，極板間距為b，極板右端到熒光屏的距離為L2（如圖所示）．
①求打在熒光屏O點的反粒子速度的大�。�
②推導出反粒子的比荷的表達式．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

位于法瑞兩國邊境的歐洲大型強子對撞機，在2011年11月份發(fā)生驚天一“撞”，在地下百米深處、周長27公里的環(huán)形隧道內，兩股質子束以接近光速水平（能量達3.5 萬億電子伏）迎面相撞，產生了一個溫度為太陽核心溫度100萬倍的火球，實驗的成功將開啟粒子物理學研究的新世紀，參與這個項目的英國科學家熱烈慶祝了這個具有里程碑意義的實驗，歐洲核子研究中心指出，對撞實驗產生了“迷你”版本的宇宙大爆炸（模擬出137億年前宇宙大爆炸之初的“萬物原點”）．如圖分別是該次對撞的“電腦效果圖”和“大型強子對撞機內部實物圖”，下列關于強子對撞機的說法正確的是（　�。�

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A．對于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷
q
m
越大，磁感應強度B越大
B．當被加速的粒子質量不同時，對應的磁感應強度一定不同
C．對于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，粒子運動的周期越小
D．對于給定的帶電粒子，不管加速電壓U多大，粒子運動的周期都不變

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科目：高中物理 來源：2012年甘肅省天水九中高考物理預測試卷（解析版） 題型：選擇題

位于法瑞兩國邊境的歐洲大型強子對撞機，在2011年11月份發(fā)生驚天一“撞”，在地下百米深處、周長27公里的環(huán)形隧道內，兩股質子束以接近光速水平（能量達3.5 萬億電子伏）迎面相撞，產生了一個溫度為太陽核心溫度100萬倍的火球，實驗的成功將開啟粒子物理學研究的新世紀，參與這個項目的英國科學家熱烈慶祝了這個具有里程碑意義的實驗，歐洲核子研究中心指出，對撞實驗產生了“迷你”版本的宇宙大爆炸（模擬出137億年前宇宙大爆炸之初的“萬物原點”）．如圖分別是該次對撞的“電腦效果圖”和“大型強子對撞機內部實物圖”，下列關于強子對撞機的說法正確的是（ ）

A．對于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷越大，磁感應強度B越大
B．當被加速的粒子質量不同時，對應的磁感應強度一定不同
C．對于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，粒子運動的周期越小
D．對于給定的帶電粒子，不管加速電壓U多大，粒子運動的周期都不變

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年河南省鄭州市鞏義五中高三（上）限時訓練物理試卷（三）（解析版） 題型：解答題

歐洲大型強子對撞機（Large Hadron Collider）簡稱LHC，于2009年9月重新啟動，這將有望揭露自然界最基本的秘密．LHC位于瑞士、法國邊境地區(qū)的地下100m深的壞形隧道中，周長26.659km（約27km）．在LHC進行的質子-質子碰撞中，每個質子的能量為7TeV（7×1012eV）．
（1）目前認為，質子是由u夸克和d夸克組成，u夸克帶電量為，d夸克帶電量為，e為元電荷．則質子有______個u夸克和______個d夸克組成．
（2）LHC能把數(shù)以百萬計的質子加速到接近光速（光速的99.99%）．這些接近光速的質子對撞后，會創(chuàng)造出1百多億年前與宇宙大爆炸之后萬億分之一秒時的狀態(tài)類似的條件，科學家期望能從中發(fā)現(xiàn)“反物質”以及占宇宙質量96%的暗物質和暗能量的蹤跡，從而揭開宇宙起源之謎．反物質是由反粒子組成，若有反α粒子，則它的質量數(shù)為______，電荷數(shù)為______．
（3）假設科學家發(fā)現(xiàn)了某種反粒子，采用如圖的裝置來測定這種反粒子的比荷（電荷量與質量之比），真空管內的K發(fā)出的反粒子（不計初速、重力和粒子間的相互作用）經加速電壓加速后，穿過A'中心的小孔沿中心軸O1O的方向進入到兩塊水平正對放置的平行極板P和P'間的區(qū)域．當極板間不加偏轉電壓時，反粒子束打在熒光屏的中心O點處，形成了一個亮點；加上偏轉電壓U后，亮點偏離到O'點，O'與O點的豎直間距為d，水平間距可忽略不計．此時，在P和P'間的區(qū)域，再加上一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場．調節(jié)磁場的強弱，當磁感應強度的大小為B時，亮點重新回到O點．已知極板水平方向的長度為L1，極板間距為b，極板右端到熒光屏的距離為L2（如圖所示）．
①求打在熒光屏O點的反粒子速度的大小．
②推導出反粒子的比荷的表達式．

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