【强子对撞机重启】欧洲强子对撞机在2010年初重新启动并取得了将质子...

发布时间:2021-04-01 22:55:53

欧洲强子对撞机在2010年初重新启动,并取得了将质子加速到1.18×1012 eV的阶段成果,为实现质子对撞打下了坚实的基础.静止的质子经过直线加速器加速后进入半径一定的环形加速器,在环形加速器中,质子每次经过位置A时都会被加速(如图甲所示).当质子的速度达到要求后,再将它们分成两束引导到对撞轨道中,在对撞轨道中两束质子沿相反方向做匀速圆周运动,并最终实现对撞(如图乙所示).质子是在磁场的作用下才得以做圆周运动的,且直线加速器的加速电压为U,质子的质量为m,电量大小为q.下列说法中正确的是(  )
A. 质子经直线加速器加速后,进入环形加速器的动能可能大于qUB. 质子在环形加速器中运动时,轨道所处位置的磁场要减小C. 质子在对撞轨道中运动时,轨道所处位置的磁场要减小D. 质子在对撞轨道上发生对撞的过程中,两质子的动量守恒 物理

网友回答

【答案】 A、质子在直线加速器中加速,由动能定理可知,质子进入环形加速器时的动能:EK=qU,故A错误;B、质子在环形加速器中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB=mv2r,解得:B=mvqr,质子在环形加速器中不断被加速,质子的速度v不断变大,而m、q、r都不变,因此磁感应强度B应变大,在对撞轨道中,m、q、r都不变,则B应保持不变,故BC错误;D、质子在对撞轨道上发生对撞的过程中,两质子组成的系统动量守恒,故D正确;故选:D.
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