Question

現(xiàn)代科學研究中常要用到高速電子，電子感應加速器就是利用感生電場使電子加速的設備．它的基本原理如圖甲所示，上、下為兩個電磁鐵，磁極之間有一個環(huán)形真空室，電子在真空中做圓周運動．電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化，產(chǎn)生的感生電場使電子加速．圖乙為真空室的俯視圖．則下列說法正確的是（　　）

• A、如要使電子在真空室內(nèi)沿如乙圖所示逆時針方向加速，則電磁鐵中應通以方向如圖甲所示，大小增強的電流
• B、若要使電子在真空室內(nèi)沿如乙圖所示逆時針方向加速，則電磁鐵中應通以方向如圖甲所示方向相反，大小增強的電流
• C、在電子感應加速器中，電子只能沿逆時針方向加速
• D、該加速裝置不可以用來加速質(zhì)子、α粒子等質(zhì)量較大的帶電粒子

Answer 1

分析：根據(jù)右手螺旋定則，結合電磁波理論，則可磁場發(fā)生變化，通過楞次定律可判斷出渦旋電場的方向，從而可知電子在渦旋電場下的運動．

解答：解：A、當電磁鐵中應通以方向如圖甲所示，大小增強的電流，線圈中的磁場就增大了，根據(jù)楞次定律，感生電場產(chǎn)生的磁場要阻礙它增大所以感生電場俯視圖為順時針方向，所以電子運動逆時針方向電場力作用下加速運動，在洛倫茲力約束下做圓周運動，故A正確．
B、當電磁鐵中應通以方向如圖甲所示方向相反，大小增強的電流，根據(jù)楞次定律，可知渦旋電場的方向為逆時針方向，電子將沿逆時針方向做減速運動，故B錯誤．
C、在電子感應加速器中，電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化，電子可能沿逆時針方向加速，故C錯誤；
D、該加速裝置不可以用來加速質(zhì)子、α粒子等質(zhì)量較大的帶電粒子，因電子帶負電，而質(zhì)子與α粒子帶正電，電性不同，若滿足電子加速與偏轉(zhuǎn)的，用來加速質(zhì)子，如果電場力使質(zhì)子得到加速，那么洛倫茲力與電子受到的相反，不能滿足偏轉(zhuǎn)作用，故D正確；
故選：AD

點評：解決本題的關鍵掌握楞次定律判斷感應電流的方向，感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流磁場磁通量的變化．